Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erfassung einer Kraftstoffeigenschaft
und insbesondere ein System zur Erfassung einer Eigenschaft von
Benzin, welches bei einem Verbrennungsmotor verwendet wird.The
The present invention relates to a system for detecting a fuel property
and in particular a system for detecting a property of
Gasoline used in an internal combustion engine.
Zur
Verbesserung des Laufverhaltens eines Verbrennungsmotors wurden
verschiedene Korrekturen hinsichtlich einer Kraftstoffeinspritzmenge
vorgenommen. Die japanische vorläufige
Patentveröffentlichung
JP 06-101529 A offenbart ein Kraftstoffmen- gen-Korrekturverfahren
zum Verbessern einer Laufruhe eines Motors während einer Warmlaufphase.
Generell lagert sich ein Teil eines von einer Einspritzdüse eingespritzten
Kraftstoffs an einer Wandoberfläche
eines Einlaßkanals an und fließt entlang der Oberfläche in jeden
Zylinder. Die Menge dieses Wandfluß-Kraftstoffs ist in hohem
Maße von
einer Kraftstoffeigenschaft, insbesondere einer Kraftstoffflüchtigkeit
abhängig.
Daher werden, um Motoren entgegen, verschiedener Benzinflüchtigkeiten
stabil zu betreiben, verschiedene Korrekturwerte einer Kraftstoffeinspritzmenge
generell auf ein Schwerstbenzin abgestimmt, welches die niedrigste
Flüchtigkeit
bei einem in der Praxis verwendeten Benzin aufweist.In order to improve the running performance of an internal combustion engine, various corrections have been made in terms of a fuel injection amount. Japanese Patent Provisional Publication JP 06-101529 A discloses a fuel quantity correction method for improving a running smoothness of an engine during a warm-up phase. In general, part of a fuel injected from an injection nozzle deposits on a wall surface of an intake port and flows along the surface into each cylinder. The amount of this Wandfluß fuel is highly dependent on a fuel property, in particular a fuel volatility. Therefore, in order to stably operate engines to stably operate various gasoline volatilities, various correction amounts of a fuel injection amount are generally tuned to a heavy gasoline having the lowest volatility in a gasoline used in practice.
Jedoch
werden unter der Bedingung, daß derartige
Korrekturwerte für
eine Kraftstoffeinspritzmenge auf ein Schwerstbenzin abgestimmt
sind, die verschiedenen Korrekturwerte, wenn leichteres Benzin verwendet
wird, generell zu groß und
neigen dazu, daß Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf
eine fette Seite zu verschieben, und eine Abgasemission, insbesondere
CO und HC, zu verschlechtern.however
be under the condition that such
Correction values for
a fuel injection amount matched to a heavy gasoline
These are the different correction values when lighter gasoline is used
is generally too big and
tend to have the air / fuel ratio up
to shift a fat side, and an exhaust emission, in particular
CO and HC, to worsen.
Aus
JP 03-111642 A ist eine Motor-Luft/Kraftstoff- Verhältnis-Steuereinrichtung
bekannt; die die Kraftstoffeingenschaften basierend auf einer Analyse
des erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einem Übergangszustand
bestimmt. Dabei wird die Kraftstoffeigenschaft basierend auf einem Übergangs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und
einem Übergangs-Lernwert geschätzt.Out
JP 03-111642 A is an engine air-fuel ratio controller
known; the fuel properties based on an analysis
the detected air / fuel ratio in a transient state
certainly. Here, the fuel property is based on a transitional air / fuel ratio and
estimated at a transitional learning value.
Um
den Einfluss von Kraftstoffablagerungen an den Seitenwänden vor
Beginn des Übergangszeitraums
zu vermeiden, wird gemäß US 57321681 A die
Kraftstoffzufuhr unterbrochen und anschließend wieder aufgenommen. durch
die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr wird die Ablagerung von Kraftstoff
an den Seitenwänden
vor Eintritt des Übergangszustandes
vermindert, so dass das Kraftstoffeigenschaft-Detektionsergebnis
durch die Kraftstoffmenge, die an der Seitenoberfläche anhaftet,
nicht beeinträchtigt
wird.In order to avoid the influence of fuel deposits on the sidewalls prior to the beginning of the transitional period, US 57321681 A the fuel supply is interrupted and then resumed. by the interruption of the fuel supply, the deposit of fuel on the side walls is reduced before the transition state occurs, so that the fuel property detection result is not affected by the amount of fuel adhering to the side surface.
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein System zur Erfassung einer Kraftstoffeigenschaft
und ein entsprechendes Verfahren anzugeben, um die Kraftstoffeinspritzmenge
entsprechend zu dem verwendetet Kraftstoff anzupassen.task
The invention is a system for detecting a fuel property
and indicate a corresponding method to the fuel injection amount
according to the fuel used.
Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.These
The object is achieved with the features of the independent claims.
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
sind in den abhängigen
Ansprüchen
dargelegt.preferred
embodiments
are in the dependent
claims
explained.
In
der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Abschnitte
und Elemente durch sämtliche
Figuren hindurch.In
In the drawing, like reference numerals designate like sections
and elements through all
Figures through.
1 ist
eine schematische Ansicht eines Steuersystems für eine Motorsteuerung, wobei
darin ein System zur Schätzung
einer Kraftstoffeigenschaft enthalten ist. 1 FIG. 12 is a schematic view of a control system for an engine control incorporating therein a fuel property estimation system. FIG.
2 ist
ein Blockdiagramm eines Steuersystems, welches mit einer Schätzung einer
Kraftstoffeigenschaft in Zusammenhang steht. 2 Figure 10 is a block diagram of a control system associated with an estimate of a fuel property.
3 ist
ein Blockdiagramm eines Motorbetriebsmodells. three is a block diagram of an engine operating model.
4 ist
eine schematische Modellansicht eines Kraftstoffverhaltensmodells. 4 is a schematic model view of a fuel behavior model.
5 ist
ein Blockdiagramm eines Parallelpasses, welcher das Kraftstoffverhalten
von 4 aufweist. 5 FIG. 12 is a block diagram of a parallel pass which shows the fuel performance of FIG 4 having.
6 ist
eine schematische Modellansicht eines Abgasmodells. 6 is a schematic model view of an exhaust model.
7 ist
ein Wellenform-Diagramm, welches eine Verzögerungszeit zwischen einem
Eingang und einem Ausgang darstellt. 7 is a waveform diagram showing a delay time between an input and an output.
8 ist
eine Tabelle, welche in Klassen eingeteilte Verzögerungszeiten darstellt. 8th is a table representing delay times divided into classes.
9 ist
ein Blockdiagramm, welches ein generelles LTI-System darstellt. 9 is a block diagram illustrating a general LTI system.
10 ist
ein Graph, welcher eine Kennlinie einer Bewertungsfunktion eines
Normmodells darstellt. 10 is a graph representing a characteristic of a weighting function of a norm model.
11 ist
ein Flußdiagramm,
welches ein Bestimmungsverfahren eines ARX-Modells darstellt. 11 FIG. 10 is a flow chart illustrating a determination method of an ARX model. FIG.
12 ist
ein Wellenform-Diagramm, welches ein Eingangssignal und eine Antwort
davon, notwendig für
die Modellbestimmung, darstellt. 12 FIG. 12 is a waveform diagram illustrating an input signal and a response thereof necessary for model determination.
13A bis 13D sind
Bode-Diagramme, welche das Bestimmungsergebnis und tatsächliche
Daten darstellen. 13A to 13D are Bode diagrams representing the determination result and actual data.
14 ist
ein Flußdiagramm,
welches zur Erläuterung
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft verwendet wird. 14 FIG. 10 is a flow chart used to explain the fuel property estimation. FIG.
15 ist
ein Flußdiagramm,
welches zur Erläuterung
der Bestimmung eines ARX-Modells verwendet wird. 15 Fig. 10 is a flow chart used to explain the determination of an ARX model.
16 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
der Schaltentscheidung der Kraftstoffeigenschaft verwendet wird. 16 FIG. 10 is a flowchart used to explain the shift property of the fuel property. FIG.
17 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
der Berechnung eines Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS verwendet wird. 17 FIG. 10 is a flowchart used to explain the calculation of a post-start increase correction coefficient KAS.
18 ist ein Kennliniendiagramm eines Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwerts. 18 FIG. 10 is a characteristic diagram of a post-start increase water temperature correction value. FIG.
19 ist ein Kennliniendiagramm eines zweiten Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten. 19 FIG. 15 is a characteristic diagram of a second post-start increase correction coefficient.
20 ist ein Kennliniendiagramm eines Nachstart-Erhöhungs-Drehzahl-Korrekturwerts. 20 FIG. 10 is a characteristic diagram of a post-start increase speed correction value. FIG.
21 ist ein Kennliniendiagramm einer Nachstart-Erhöhungs-Verringerungs-Zeitrate. 21 FIG. 10 is a characteristic diagram of a post-start increase-decrease time rate. FIG.
22 ist ein Kennliniendiagramm einer zweiten Nachstart-Erhöhungs-Verringerungs-Zeitrate. 22 FIG. 10 is a characteristic diagram of a second post-start increase-decrease time rate. FIG.
23 ist ein Wellenform-Diagramm, welches ein Zeitserienbild
des Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
darstellt. 23 FIG. 15 is a waveform diagram illustrating a time series image of the post-start increase correction coefficient.
24 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
einer Schaltentscheidung der Kraftstoffeigenschaft eines zweiten
Ausführungsbeispiels
verwendet wird. 24 FIG. 10 is a flowchart used to explain a shift decision of the fuel property of a second embodiment. FIG.
25 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft eines dritten Ausführungsbeispiels verwendet wird. 25 FIG. 12 is a flowchart used to explain the fuel property estimation of a third embodiment. FIG.
26 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
der Berechnung einer Kraftstoffeigenschaftsschätzung des dritten Ausführungsbeispiels
verwendet wird. 26 FIG. 10 is a flowchart used to explain the calculation of a fuel property estimation of the third embodiment. FIG.
27 ist eine Kennlinie, welche die Kraftstoffeigenschaftsschätzung bezüglich einer
Grenzfrequenz darstellt. 27 is a characteristic curve representing the fuel property estimation with respect to a cutoff frequency.
28 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft bei einem vierten Ausführungsbeispiel verwendet wird. 28 FIG. 10 is a flowchart used to explain fuel property estimation in a fourth embodiment. FIG.
29 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft des sechsten Ausführungsbeispiels verwendet wird. 29 FIG. 10 is a flowchart used to explain the fuel property estimation of the sixth embodiment. FIG.
30 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
der Berechnung des Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
des sechsten Ausführungsbeispiels
verwendet wird. 30 FIG. 10 is a flowchart used to explain the calculation of the post-start increase correction coefficient of the sixth embodiment. FIG.
31 ist ein Graph, welcher eine Kennlinie von TAKS
bezüglich
der Kraftstoffeigenschaft und einer Kühlwassertemperatur darstellt. 31 FIG. 10 is a graph showing a characteristic of TAKS regarding the fuel property and a cooling water temperature. FIG.
32 ist ein Graph, welcher eine Kennlinie von KASS
bezüglich
der Kraftstoffeigenschaft und der Kühlwassertemperatur darstellt. 32 FIG. 11 is a graph showing a characteristic of KASS regarding the fuel property and the cooling water temperature. FIG.
33 ist ein Graph, welcher eine Kennlinie von TNKAS
bezüglich
der Kraftstoffeigenschaft und einer Drehzahl des Motors darstellt. 33 FIG. 10 is a graph illustrating a characteristic of TNKAS regarding the fuel property and a rotational speed of the engine. FIG.
34 ist ein Graph, welcher eine Kennlinie von TMKAS
bezüglich
der Kraftstoffeigenschaft und der Kühlwassertemperatur darstellt. 34 FIG. 10 is a graph showing a characteristic of TMKAS regarding the fuel property and the cooling water temperature. FIG.
35 ist ein Graph, welcher eine Kennlinie von TMKASS
bezüglich
der Kraftstoffeigenschaft und der Kühlwassertemperatur darstellt. 35 FIG. 12 is a graph showing a characteristic of TMKASS regarding the fuel property and the cooling water temperature. FIG.
36 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
der Berechnung des Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS des sechsten Ausführungsbeispiels
verwendet wird. 36 FIG. 10 is a flowchart used to explain the calculation of the post-start increase correction coefficient KAS of the sixth embodiment.
37 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen
der Kraftstoffeigenschaft und einem Kraftstoffeigenschafts-Korrekturwert darstellt. 37 FIG. 12 is a graph illustrating a relationship between the fuel property and a fuel property correction value. FIG.
38 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen
der Kühlwassertemperatur
und des Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwerts
KAS darstellt. 38 FIG. 12 is a graph illustrating a relationship between the cooling water temperature and the post-start increase water temperature correction value KAS.
39 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen
der Kühlwassertemperatur
und der Nachstart-Erhöhungs-Verringerungs-Zeitrate
TMKAS darstellt. 39 FIG. 12 is a graph illustrating a relationship between the cooling water temperature and the post-start increase decreasing time rate TMKAS.
40 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen
der Kühlwassertemperatur
und dem zweiten Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KASS darstellt. 40 FIG. 12 is a graph illustrating a relationship between the cooling water temperature and the second post-start increase correction coefficient KASS.
41 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen
der Kühlwassertemperatur
und der zweiten Nachstart-Erhöhungs-Verringerungs-Zeitrate
TMKASS darstellt. 41 FIG. 12 is a graph illustrating a relationship between the cooling water temperature and the second post-start increase decreasing time rate TMKASS.
42 ist ein Flußdiagramm, welches zur Erläuterung
einer Zulässigkeitsentscheidung
der Durchführung
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft verwendet wird. 42 FIG. 10 is a flowchart used to explain a decision of permissibility of performing the estimation of the fuel property. FIG.
In 1 bis 23 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Systems
zur Erfassung einer Kraftstoffeigenschaft dargestellt.In 1 to 23 a first embodiment of a system according to the invention for detecting a fuel property is shown.
1 zeigt
das System zur Erfassung einer Kraftstoffeigenschaft für einen
Verbrennungsmotor 1 eines Kraftfahrzeugs VE. Wenn der Motor 1 läuft, so
wird Einlaßluft
jedem Zylinder des Motors 1 durch einen (nicht dargestellten)
Luft filter und ein Einlaßrohr 8 gemäß einem Öffnungsgrad
einer Drosselklappe 5 in dem Einlaßrohr und einem Motorbetriebszustand
zugeführt.
Ein elektronisches Steuermodul (ECM) 2 gibt ein Kraftstoffeinspritzsignal
an jede Kraftstoffeinspritzdüse 7,
welche an dem Einlaßrohr 8 angebracht
ist, aus, so daß jede
Kraftstoffeinspritzdüse 7 eine
Kraftstoffmenge in jeden Zylinder einspritzt, um ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemäß dem Motorbetriebszustand
einzustellen. 1 shows the system for detecting a fuel property for an internal combustion engine 1 of a motor vehicle VE. If the engine 1 Runs, so intake air is each cylinder of the engine 1 by an air filter (not shown) and an inlet tube 8th according to an opening degree of a throttle valve 5 supplied in the inlet pipe and a motor operating condition. An electronic control module (ECM) 2 gives a fuel injection signal to each fuel injector 7 , which at the inlet pipe 8th is attached, so that each fuel injector 7 injects an amount of fuel into each cylinder to adjust an air-fuel ratio according to the engine operating condition.
Das
ECM 2 ist mit einem Kurbelwinkelsensor 4, einem
Luftdurchflußmesser 6,
einem Breitbereichs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor
(A/F-Sensor) 3, einem Wassertemperatursensor 11 und
einem Drosselklappensensor 12 verbunden, um verschiedene
Signale davon zu empfangen, welche den Motorbetriebszustand anzeigen.
Genauer gibt der Kurbelwinkelsensor 4 ein REF-Signal, welches einen
arbeitenden Zylinder anzeigt, an das ECM 2 aus. Wenn ein
Vierzylindermotor 1 bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird,
so gibt der Kurbelwinkelsensor 4 das REF-Signal bei jedem
180°-Winkel
aus. Wenn ein Vierzylindermotor 1 bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendet wird, so gibt der Kurbelwinkelsensor 4 das REF-Signal
bei jedem 120°-Winkel
aus. Das ECM 2 berechnet eine Drehzahl Ne des Motors auf
der Grundlage des REF-Signals. Der Luftdurchflußmesser 6 ist an dem
Einlaßrohr 8 angebracht
und gibt ein Signal, welches eine Einlaßluftmenge Qa anzeigt, an das
ECM 2 aus. Der A/F-Sensor 3 ist auf einer Stromabwärtsseite
eines Dreiwegekatalysators 10 in einem Auspuffrohr 9 angebracht
und gibt ein Signal, welches ein Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis anzeigt,
an das ECM 2 aus. Der Wassertemperatursensor 11 ist
an dem Motor 8 angebracht und gibt ein Signal, welches
eine Kühlmitteltemperatur
Tw anzeigt, an das ECM 2 aus. Der Drosselklappensensor 12 ist
an der Drosselklappe 5 angebracht und gibt ein Signal,
welches einen Öffnungsgrad
einer Drosselklappe 5 anzeigt, an das ECM 2 aus.
Das ECM 2 berechnet eine Grundeinspritz-Impulsbreite Tp auf
der Grundlage der Einlaßluftmenge
Qa und der Drehzahl Ne des Motors. Wenn eine Beschleunigung bzw.
eine Verzögerung
des Fahrzeugs VE durchgeführt
wird, so wird eine Korrektur hinsichtlich eines Wandfluß-Kraftstoffs
durch ein Hinzufügen
einer Übergangskorrekturgröße Kathos
zu der Grundeinspritz-Impulsbreite
Tp durchgeführt.
Die Übergangskorrekturgröße Kathos
wird ebenfalls zu der Grundeinspritz-Impulsbreite Tp hinzugefügt, wenn
der Motor 1 gestartet oder wenn ein Zieläquivalenzverhältnis Tfbya
geändert
wird. Die Menge des Wandfluß-Kraftstoffs wird
durch ein Starten des Motors 1 stark geändert.The ECM 2 is with a crank angle sensor 4 , an air flow meter 6 , a wide-range air-fuel ratio sensor (A / F sensor) three , a water temperature sensor 11 and a throttle sensor 12 connected to receive various signals thereof indicative of the engine operating condition. Specifically, the crank angle sensor gives 4 a REF signal indicating a working cylinder to the ECM 2 out. If a four-cylinder engine 1 is used in this embodiment, so gives the crank angle sensor 4 the REF signal at every 180 ° angle. If a four-cylinder engine 1 is used in this embodiment, so gives the crank angle sensor 4 the REF signal at every 120 ° angle. The ECM 2 calculates a rotational speed Ne of the engine based on the REF signal. The air flow meter 6 is at the inlet pipe 8th and outputs a signal indicative of an intake air amount Qa to the ECM 2 out. The A / F sensor three is on a downstream side of a three-way catalyst 10 in an exhaust pipe 9 and outputs a signal indicative of exhaust gas air / fuel ratio to the ECM 2 out. The water temperature sensor 11 is on the engine 8th and outputs a signal indicative of a coolant temperature Tw to the ECM 2 out. The throttle sensor 12 is on the throttle 5 attached and outputs a signal indicating an opening degree of a throttle valve 5 indicating to the ECM 2 out. The ECM 2 calculates a basic injection pulse width Tp on the basis of the intake air amount Qa and the engine speed Ne. When an acceleration or deceleration of the vehicle VE is performed, a correction for a wall-flow fuel is made by adding a transition correction amount Kathos to the basic injection pulse width Tp. The transient correction amount Kathos is also added to the basic injection pulse width Tp when the engine 1 started or when a target equivalence ratio Tfbya is changed. The amount of Wandfluß fuel is by starting the engine 1 changed a lot.
Das
ECM ist ferner mit einem Betriebsschalter 52 verbunden,
welcher mit einem Drall-Steuerventil 51, einem Bremssystem 54,
einem Kraftstoffverdunstungs-Steuersystem 56, einem EGR-System
(Abgasrückführungs-System) 58 und
einem Automatikgetriebe 60 verbunden ist.The ECM is also equipped with an operating switch 52 connected, which with a swirl control valve 51 , a braking system 54 , a fuel evaporation control system 56 , an EGR system (exhaust gas recirculation system) 58 and an automatic transmission 60 connected is.
Das
ECM 2 führt
eine Kraftstoff-Korrektursteuerung unter Verwendung des Zieläquivalenzverhältnisses
Tfbya durch, um eine Stabilität
des Motors 1 bei einem Kaltstart zu verbessern bzw. auf
eine unter einem Zustand hoher Last des Motors 1 ausgegebene
Anforderung zu reagieren. Ferner führt das ECM 2 eine
Auswahlsteuerung eines mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
und eines theoretischen Luft/Kraftstoffverhältnisses gemäß einem
Fahrzustand durch, welcher von dem Schaltpositionssignal von einem
Schaltpositionssensor 13 und einem eine Fahrzeuggeschwindigkeit
anzeigenden Signal von einem (nicht dargestellten) Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
mitgeteilt wird. Der Dreiwegekatalysator 10, welcher in
einem Auspuffrohr 9 des Motors 1 eingebaut ist,
ist derart angeordnet, daß dieser
eine Deoxidation von NOx eines Abgases und eine Oxidation von HC
und CO des Abgases derart durchführt,
daß ein
maximaler Konvertierungswirkungsgrad während des Betriebszustands
des theoreti schen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses erreicht wird. wenn
der Motor 1 in dem Zustand eines mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
arbeitet, so weist der Dreiwegekatalysator 10 einen bevorzugten
Oxidationswirkungsgrad hinsichtlich HC und CO und einen ungenügenden Deoxidationswirkungsgrad
hinsichtlich NOx auf.The ECM 2 performs fuel correction control using the target equivalent ratio Tfbya to ensure stability of the engine 1 to improve on a cold start or on a under a high load condition of the engine 1 issued request to respond. Furthermore, the ECM leads 2 a selection control of a lean air-fuel ratio and a theoretical air-fuel ratio according to a driving state, which of the shift position signal from a shift position sensor 13 and a vehicle speed indicative signal from a vehicle speed sensor (not shown). The three-way catalyst 10 which is in an exhaust pipe 9 of the motor 1 is installed, is arranged such that it performs a deoxidation of NOx of an exhaust gas and an oxidation of HC and CO of the exhaust gas such that a maximum conversion efficiency is achieved during the operating state of the theoretical rule air / fuel ratio. if the engine 1 operates in the lean air-fuel ratio state, so does the three-way catalyst 10 a preferred oxidation efficiency with respect to HC and CO and an insufficient NOx deoxidation efficiency.
Wenn
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
auf eine magere Seite verschoben wird, so wird die Erzeugungsmenge
von NOx verringert. Das heißt,
wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis
hin zu einem vorbestimmten mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis verschoben
wird, so wird es möglich,
die Erzeugungsmenge von NOx auf eine Menge zu verringern, welche
gleich der durch den Dreiwegekatalysator 10 behandelten
Menge ist, und gleichzeitig wird der Kraftstoffverbrauch des Motors 1 verbessert.
Dementsprechend wird in einem vorbestimmten Bereich des Fahrzustands
des Fahrzeugs, in welchem die Last des Motors 1 nicht derart
hoch ist, ein mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufrechterhalten, indem
das Zieläquivalenzverhältnis Tfbya
auf einen Wert kleiner 1,0 festgelegt wird, und in dem anderen Betriebszustand
des Fahrzeugs führt
die ECM 2 die Steuerung zur Einstellung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
auf das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch, indem das Zieläquivalenzverhältnis Tfbya
auf 1,0 festgelegt wird.When the air-fuel ratio is shifted to a lean side, the generation amount of NOx is reduced. That is, when the air-fuel ratio is shifted toward a predetermined lean air-fuel ratio, it becomes possible to reduce the generation amount of NOx to an amount equal to that through the three-way catalyst 10 treated amount is, and at the same time, the fuel consumption of the engine 1 improved. Accordingly, in a predetermined range of the driving state of the vehicle, in which the load of the engine 1 is not so high as to maintain a lean air / fuel ratio by setting the target equivalent ratio Tfbya to a value less than 1.0, and in the other operating state of the vehicle, the ECM results 2 controlling the air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio by setting the target equivalent ratio Tfbya at 1.0.
Wenn
das Zieläquivalenzverhältnis Tfbya
gemäß der Änderung
des Betriebszustands des Fahrzeugs geändert wird, und wenn die Übergangskorrekturgröße Kathos
auf Tfbya = 1,0 (theoretisches Verhältnis) berechnet wird, so wird
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorübergehend
hin zu einem überfetten
Zustand bzw. einem übermageren
Zustand durch die Knappheit der Übergangskorrekturgröße Kathos,
bewirkt durch ein Ändern des
Zieläquivalenzverhältnisses
Tfbya, wie etwa durch die Verzögerung
des Ausgangs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisbereichs, bei welchem
das Zieläquivalenzverhältnis Tfbya
größer als
1,0 ist. Diese vorübergehende
Verschiebung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses verschlechtert die
Folgefähigkeit
der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung.
Daher ist, um diese Verschlechterung zu vermeiden, das ECM 2 derart
angeordnet, daß dieses eine
ausgeglichene Ablagerungsmenge Mfh unter Verwendung des Zieläquivalenzverhältnisses
Tfbya als Parameter berechnet. Genauer verwendet das ECM 2 die
folgende Gleichung, um die ausgeglichene Ablagerungsmenge Mfh zu
erhalten: Mfh = Avtp × Mfhtvo × Tfbya y CYLNRN#,wobei
Mfh eine Gesamtmenge der ausgeglichenen Ablagerungsmenge sämtlicher
Zylinder des Motors 1 ist, Avtp eine Impulsbreite entsprechend
einer Luftdurchflußmenge
an einer Kraftstoffeinspritzdüse
ist, Mfhtvo eine Ablagerungsvergrößerung ist und CYLDRN# die
Zylinderanzahl des Motors 1 ist. Eine weitere genaue Erläuterung
dieser Gleichung ist in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung
Nr. 10-18882 offenbart. Eine Ablagerungsgeschwindigkeit (eine Ablagerungsmenge
pro Einheitszyklus) Vmf wird berechnet durch Multiplizieren einer
Mengenrate Kmf mit einer Differenz zwischen der ausgeglichenen Ablagerungsmenge
Mfh (ausgeglichene Menge eines Wandfluß-Kraftstoffs) und einer Ablagerungsmenge
Mf zu einem aktuellen Zeitpunkt. Das heißt, die Ablagerungsgeschwindigkeit
Vmf wird berechnet anhand der folgenden Gleichung für jeden
Zyklus. Vmf = (Mfh-Mf) × Kmf When the target equivalent ratio Tfbya is changed according to the change of the running state of the vehicle, and when the transition correction amount Kathos is calculated to Tfbya = 1.0 (theoretical ratio), the air-fuel ratio temporarily becomes an over-rich state State by the shortage of the transient correction amount Kathos caused by changing the target equivalent ratio Tfbya, such as the delay of the output air-fuel ratio range at which the target equivalent ratio Tfbya is larger than 1.0. This transient shift of the air-fuel ratio deteriorates the following ability of the air-fuel ratio control. Therefore, to avoid this degradation, the ECM 2 arranged to calculate a balanced deposition amount Mfh using the target equivalent ratio Tfbya as a parameter. More specifically, the ECM uses 2 the following equation to obtain the balanced deposit amount Mfh: Mfh = Avtp × Mfhtvo × Tfbya y CYLNRN #, where Mfh is a total amount of the balanced deposit amount of all cylinders of the engine 1 is, Avtp is a pulse width corresponding to an air flow rate at a fuel injector, Mfhtvo is a deposit magnification, and CYLDRN # is the cylinder number of the engine 1 is. Further detailed explanation of this equation is disclosed in Japanese Patent Provisional Publication No. 10-18882. A deposition rate (a deposition amount per unit cycle) Vmf is calculated by multiplying a mass rate Kmf by a difference between the balanced deposition amount Mfh (balanced amount of wall-flow fuel) and a deposition amount Mf at a current time. That is, the deposition rate Vmf is calculated from the following equation for each zy klus. Vmf = (Mfh-Mf) × Kmf
Wenn
die ausgeglichene Ablagerungsmenge Mfh erhöht wird, beispielsweise durch
die Beschleunigung des Fahrzeugs VE, so wird die Übergangskorrekturgröße Kathos
anstelle der Ablagerungsgeschwindigkeit Vmf zum Berechnen einer
tatsächlichen Einspritzimpulsbreite
CTIn für
jeden Zylinder wie folgt verwendet:
CTIn = (Avtp × Tfbya
+ Kathos) × α × 2 + Ts
+ Chosn1, wobei Kathos die Übergangskorrekturgröße für jeden Zylinder
ist, α ein
Rückführungskorrekturkoeffizient
des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
ist, Ts eine ungültige
Einspritzimpulsbreite ist und Chosn1 eine
Korrekturgröße eines
Wandfluß-Kraftstoffs
für jeden
Zylinder bei jedem Zyklus ist. Die tatsächliche Einspritzimpulsbreite
CTIn, welche auf jede Kraftstoffeinspritzdüse 7 angewandt wird,
wird berechnet, wenn eine sequentielle Einspritzung durchgeführt wird.
Wenn der Vierzylindermotor bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird,
so wird die sequentielle Einspritzung einmal pro zwei Umdrehungen
einer Kurbelwelle des Motors in der Reihenfolge einer Zündreihenfolge
der Zylinder durchgeführt.
Der Wert bei jedem Zyklus ist ein Wert pro jedem Eingang eines Signals
1REF. Der Wert bei jedem Zylinder ein Zyklus ist ein Wert pro jedem
Eingang eines Signals 4RER. Ein Zeichen "n" von
CTIn und Chosn1 stellt die Nummer jedes
Zylinders des Motors dar.When the offset deposit amount Mfh is increased, for example, by the acceleration of the vehicle VE, the transition correction amount Kathos instead of the deposition speed Vmf for calculating an actual injection pulse width CTIn is used for each cylinder as follows:
CTIn = (Avtp × Tfbya + Kathos) × α × 2 + Ts + Chosn 1 , where Kathos is the transient correction amount for each cylinder, α is an air-fuel ratio feedback correction coefficient, Ts is an invalid injection pulse width, and Chosn 1 is a correction amount of Wall flow fuel for each cylinder at each cycle. The actual injection pulse width CTIn which is applied to each fuel injector 7 is applied is calculated when a sequential injection is performed. When the four-cylinder engine is used in this embodiment, the sequential injection is performed once every two revolutions of a crankshaft of the engine in the order of firing order of the cylinders. The value on each cycle is a value per each input of a signal 1REF. The value at each cylinder one cycle is one value per each input of a 4RER signal. A character "n" of CTIn and Chosn 1 represents the number of each cylinder of the engine.
Im
weiteren wird die Wandfluß-Korrekturgröße Chosn
jedes Zylinders beschrieben. Generell umfaßt ein Wandfluß-Kraftstoff
eine Komponente relativ langsamen Ansprechverhaltens, bei welcher
eine Kraftstoffmenge, die direkt in einen Zylinder fließt, klein
ist (Niederfrequenzkomponente), und eine Komponente schnellen Ansprechverhaltens,
bei welcher eine Kraftstoffmenge, die direkt in einen Zylinder fließt, groß ist und
hauptsächlich
berücksichtigt
wird (Hochfrequenzkomponente). Die Ablagerungsgeschwindigkeit Vmf
ist eine Wandfluß-Korrekturgröße bezüglich der
Niederfrequenzkomponente, und die Wandfluß-Korrekturgröße Chosn
ist eine Korrekturgröße bezüglich der
Hochfrequenzkomponente. Das heißt,
um die Hochfrequenzkomponente des Wandfluß-Kraftstoffs zu berücksichtigen, wird
die Wandfluß-Korrekturgröße Chosn
verwendet. Genauer wird, wenn die einen Luftdurchfluß anzeigende
Impulsbreite Avtp zunimmt, das heißt, während einer Beschleunigung
des Fahrzeugs VE durch Verwendung einer Änderung ΔAvtp, welche eine Änderung
einer Impulsbreite Avtp entsprechend der Luftdurchflußmenge an
der Kraftstoffeinspritzdüse
während
einer Periode ausgehend von einer vorhergehenden Einspritzung zu
dem aktuellen Zeitpunkt ist, die Wandfluß-Korrekturgröße Chosn berechnet
anhand der folgenden Gleichung: Chosn = ΔAvtpn × Gztwp,wobei
Gztwp ein Zunahmegewinn ist.Hereinafter, the wall-flow correction quantity Chosn of each cylinder will be described. Generally, a wall-flow fuel includes a relatively slow response component in which an amount of fuel flowing directly into a cylinder is small (low frequency component) and a fast response component in which an amount of fuel flowing directly into a cylinder is large and is mainly considered (high-frequency component). The deposition rate Vmf is a wall-flow correction quantity with respect to the low-frequency component, and the wall-flow correction quantity Chosn is a correction quantity with respect to the high-frequency component. That is, to consider the high-frequency component of the wall-flow fuel, the wall-flow correction quantity Chosn is used. Specifically, as the airflow indicative pulse width Avtp increases, that is, during acceleration of the vehicle VE by using a change ΔAvtp, which is a change in a pulse width Avtp corresponding to the air flow rate at the fuel injector during a period from a previous injection to the current one Time, the wall-flow correction quantity Chosn is calculated by the following equation: Chosn = ΔAvtpn × Gztwp, where Gztwp is an increase in gain.
Hingegen
wird, wenn die einen Luftdurchfluß anzeigende Impulsbreite Avtp
abnimmt, das heißt,
während
einer Verzögerung,
die Wandfluß-Korrekturgröße Chosn
berechnet anhand der folgenden Gleichung: Chosn
= ΔAvtpn × Gztwm,wobei
Gztwm ein Abnahmegewinn ist.On the other hand, when the air-flow-indicative pulse width Avtp decreases, that is, during deceleration, the wall-flow correction quantity Chosn is calculated from the following equation: Chosn = ΔAvtpn × Gztwm, where Gztwm is a decrease.
Durch
Hinzufügen
der berechneten Wandfluß-Korrekturgröße Chosn
jedes Zylinders zu einer Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite einer gleichzeitigen Einspritzung
entsprechender Zylinder, wird die Wandfluß-Korrektur bezüglich der
Hochfrequenzkomponente durchgeführt.
Der Zunahmegewinn Gztwp und der Abnahmegewinn Gztwm werden zum Durchführen einer
Korrektur bezüglich
einer Wassertemperatur des Motors verwendet. Ein letztes Zeichen "n" von ΔAvtpn
stellt die Nummern der Zylinder des Motors 1 ähnlich wie
bei CTIn dar.By adding the calculated wall flow correction quantity Chosn of each cylinder to a fuel injection pulse width of simultaneous injection of respective cylinders, the wall flow correction with respect to the high frequency component is performed. The increase gain Gztwp and the decrease gain Gztwm are used to make a correction to a water temperature of the engine. A last character "n" of ΔAvtpn represents the numbers of the cylinders of the engine 1 similar to CTIn dar.
Selbst
wenn sowohl die Wandfluß-Korrektur
bezüglich
der Niederfrequenzkomponente als auch die Wandfluß-Korrektur
bezüglich
der Hochfrequenzkomponente bei der Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge verwendet
werden, tritt dann, wenn Chosn ohne Berücksichtigung von Tfbya berechnet
wird, eine vorübergehende
Verschiebung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses hin zu einem überfetten
Zustand bzw. einem übermageren
Zustand durch die Knappheit von Chosn, bewirkt durch die Änderung
des Zieläquivalenzverhältnisses
Tfbya, wie etwa durch die Verzögerung
von dem Ausgabe-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Bereich, auf. Daher ist
das ECM 2 derart angeordnet, daß dieses die Wandfluß-Korrekturgröße Chosn
der Hochfrequenzkomponente unter Verwendung des Zieläquivalenzverhältnisses
Tfbya als Parameter berechnet. Genauer verwendet das ECM 2 die
folgende Gleichung, um die Wandfluß-Korrekturgröße Chosn
der Hochfrequenzkomponente zu erhalten. Chosn1 = (Kathos-Kathos_4REF) × (Gztwc-1)/A,wobei
Chosn1 gleich Chosn in dem ersten Zyklus
ist, Kathos_4REF gleich Kathos in einem
vorhergehenden Zyklus ist, welcher ein 4REF-Signal vor dem aktuellen
Signal liegt, Gztwc der Zunahmegewinn Cztwp bzw. Der Abnahmegewinn
Gztwm ist und A ein Ansprechgewinn des ersten Zyklus der Niederfrequenzkomponente
ist. Ferner kann die Kraftstoffrückgewinnung
für die
weiter optimale Wandfluß-Korrekturgröße in Erwägung gezogen
werden. Das heißt,
wenn der Motor 1 während
der Kraftstoffrückgewinnung
arbeitet, welche durch die Änderung
des Zieläquivalenzverhältnisses
Tfbya hervorgerufen ist, werden die Wandfluß-Korrekturgröße Chosn1 und Vmf berechnet
unter Berücksichtigung
der Kraftstoffabschaltung, welche einen Fall einer Kraftstoffabschaltung
durch jeden Zylinder und einen Fall einer Kraftstoffabschaltung
zu sämtlichen
Zylindern umfaßt.
Eine ge naue Erläuterung
dieser Korrektur ist in der vorläufigen
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 10-18882 offenbart.Even if both the wall-flow correction with respect to the low-frequency component and the wall-flow correction with respect to the high-frequency component are used in the calculation of the fuel injection amount, if Chosn is calculated without considering Tfbya, a transient shift of the air-fuel ratio increases an over-rich state due to the shortage of Chosn caused by the change of the target equivalent ratio Tfbya, such as the delay of the output air-fuel ratio region. Therefore, the ECM 2 arranged to calculate the wall-flow correction quantity Chosn of the high-frequency component using the target equivalent ratio Tfbya as a parameter. More specifically, the ECM uses 2 the following equation to obtain the wall-flow correction quantity Chosn of the high-frequency component. Chosn 1 = (Kathos-Kathos_ 4REF ) × (Gztwc-1) / A, where Chosn 1 is Chosn in the first cycle, Kathos_ 4REF is Kathos in a previous cycle which is a 4REF signal before the current signal, Gztwc is the gain increase Cztwp and A decrease gain is Gztwm and A is a first cycle response gain Low frequency component is. Further, fuel recovery may be considered for the more optimal wall flow correction quantity. That is, when the engine 1 during the fuel recovery caused by the change of the target equivalent ratio Tfbya, the wall-flow correction quantities Chosn1 and Vmf are calculated in consideration of the fuel cut which includes a case of fuel cut by each cylinder and a case of fuel cut to all cylinders. A detailed explanation of this correction is disclosed in Japanese Patent Provisional Publication No. 10-18882.
Hingegen
wird, wenn der Motor 1 in einem Kaltzustand gestartet wird,
das heißt,
wenn ein sogenannter Kaltstart durchgeführt wird, die Kraftstoffeinspritzmenge
durch einen Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS erhöht,
so daß das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
auf einen fetteren Wert eingestellt ist, welcher fetter ist als
das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Diese
Steuerung stabilisiert den Motorbetrieb während der Kaltstartphase. Eine
weitere genaue Erläuterung
dieser Steuerung ist in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung
Nr. 6-101529 offenbart. Beispielsweise wird der Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizient
KAS berechnet aus der Gleichung (36), KAS = TKAS × TNKAS
+ KASS. Dementsprechend fällt
eine KAS anzeigende Kurve generell linear ausgehend von einem Anfangswert
entsprechend einem Wert bei dem Einschalten des Startschalters steil
ab, wobei diese Steilheit höher
ist als die Steilheit bei einem AUS-Zeitpunkt des Starterschalters,
und ändert
deren Steilheit zu einer niedrigen Steilheit und nimmt schließlich einen
Wert 0 an.On the other hand, if the engine 1 is started in a cold state, that is, when a so-called cold start is performed, the fuel injection amount is increased by a post-start increase correction coefficient KAS, so that the air-fuel ratio is set to a richer value, which is richer than the theoretical air / fuel ratio. This control stabilizes engine operation during the cold start phase. Further detailed explanation of this control is disclosed in Japanese Patent Provisional Publication No. 6-101529. For example, the post-start increase correction coefficient KAS is calculated from the equation (36), KAS = TKAS × TNKAS + KASS. Accordingly, a curve indicative of KAS generally steeply descends linearly from an initial value corresponding to a value at the turn-on of the start switch, which slope is higher than the slope at an OFF timing of the starter switch, and changes its steepness to a low slope, and finally decreases a value 0.
Der
Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizient
KAS ist ein Teil des Zieläquivalenzverhältnisses
Tfbya. Das heißt,
das Zieläquivalenzverhältnis Tfbya
wird berechnet durch die folgende Gleichung: Tfbya
= Kml + KAS,wobei Kml ein Korrekturkoeffizient des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
ist. Der Korrekturkoeffizient Kml des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
wird verwendet zur Bestimmung des Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
gemäß dem Fahrzustand
und wird erhalten durch ein Wiederauffinden aus einem Kenn feld,
welches Parameter der Drehzahl und der Last des Motors 1 aufweist.
Wenn das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis geändert wird, so wird der Kennfeldwert
von Kml wiederaufgefunden, und es wird ein vorbestimmter Dämpfer Betrieb
ausgeführt.
Wenn der Motor 1 gestartet wird, wird eine spezielle Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite
TIST eingestellt. Die genaue Erläuterung
dieser Einstellung ist in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung
Nr. 7-63082 offenbart. Wenn das große Drehmoment erforderlich
ist, wie etwa dann, wenn die radikale Beschleunigung durchgeführt wird,
so wird eine Beschleunigungsunterbrechungs-Einspritzimpulsbreite
IJSETn berechnet, und manchmal wird eine Unterbrechungseinspritzung
während
der gleichzeitigen Einspritzung durchgeführt.The post-start increase correction coefficient KAS is a part of the target equivalent ratio Tfbya. That is, the target equivalent ratio Tfbya is calculated by the following equation: Tfbya = Kml + KAS, where Kml is a correction coefficient of the air / fuel ratio. The air-fuel ratio correction coefficient Kml is used to determine the target air-fuel ratio in accordance with the driving condition, and is obtained by retrieving from a map which parameters of the engine speed and load 1 having. When the target air-fuel ratio is changed, the map value of Kml is retrieved and a predetermined damper operation is performed. If the engine 1 is started, a specific fuel injection pulse width TIST is set. The detailed explanation of this setting is disclosed in Japanese Patent Provisional Publication No. 7-63082. When the large torque is required, such as when the radical acceleration is performed, an acceleration interruption injection pulse width IJSETn is calculated, and sometimes an interruption injection during concurrent injection is performed.
Der
Grund für
ein Durchführen
der oben erwähnten
verschiedenen Korrekturen für
die Kraftstoffeinspritzmenge ist, daß eine Kraftstoffzufuhrverzögerung bezüglich der
Wandflußverzögerung erzeugt
wird. Die Menge des Wandfluß-Kraftstoffs
ist ferner abhängig
von einer Kraftstoffeigenschaft und insbesondere von einer Flüchtigkeit
des verwendeten Kraftstoffs. Das heißt, die Menge des Wandfluß-Kraftstoffs
nimmt gemäß der Abnahme
der Kraftstoffflüchtigkeit
zu. Ferner sind herkömmliche
Systeme derart angeordnet, daß diese
die Korrektursteuerung der Kraftstoffeinspritzmenge derart durchführen, daß selbst
dann, wenn Schwerstbenzin verwendet wird, der Motorbetrieb während eins
Kaltzustands stabil gehalten wird, indem bei der Berechnung von
KAS verwendete Tabellenwerte geeignet bestimmt werden.Of the
reason for
a performing
the above mentioned
various corrections for
the fuel injection amount is that a fuel supply delay with respect to
Wandflußverzögerung generated
becomes. The amount of wall flow fuel
is also dependent
of a fuel property and in particular of a volatility
the fuel used. That is, the amount of wall-flow fuel
takes according to the decrease
the fuel volatility
to. Further, conventional ones
Systems arranged such that these
perform the correction control of the fuel injection amount such that itself
then, when heavy fuel gas is used, engine operation during one
Cold state is kept stable by using in the calculation of
KAS table values used to be suitably determined.
Jedoch
werden, wenn ein leichterer Kraftstoff verwendet wird, welcher eine
höhere
Flüchtigkeit
als der Schwerstkraftstoff aufweist, die verschiedenen Korrekturgrößen der
Kraftstoffeinspritzmenge zu groß,
und daher wird das tatsächliche
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
fetter als der Zielwert, welcher unter einer Bedingung, daß Schwerstbenzin
verwendet wird, erwartet wird. Folglich verschlechtert sich die
Abgasemission unter Verwendung des leichteren Benzins. Insbesondere
hinsichtlich CO und HC wird die Abgasemission verschlechtert.however
when a lighter fuel is used, which one
higher
volatility
As the heavy fuel, the various correction values of
Fuel injection amount too large,
and therefore the actual
Air / fuel ratio
fatter than the target value, which under a condition that heavy gasoline
is used is expected. Consequently, the deteriorates
Exhaust emission using lighter gasoline. Especially
in terms of CO and HC, the exhaust emission is deteriorated.
In
einer Übergangsphase
und innerhalb eines Bereichs, in welchem die Menge des Wandfluß-Kraftstoffs
groß ist,
führt das
ECM 2 die folgenden Vorgänge aus:
- A:
Das ECM 2 führt
eine Abtastung einer Antwort-Wellenform des Abgasluftverhältnisses
bezüglich
der Kraftstoffeinspritzmenge durch.
- B: Das ECM 2 bestimmt ein vorher erzeugtes Betriebsmodell
durch Einstellen von Parametern des Betriebsmodells derart, daß ein Schätzfehler
der Parameter bezüglich
eines Normmodells minimiert wird.
- C: Das ECM 2 erhält
eine Grenzfrequenz des Betriebsmodells auf der Grundlage der eingestellten
Parameter.
- D: Das ECM 2 schätzt
die Kraftstoffeigenschaft durch Vergleichen der erhaltenen Grenzfrequenz
mit einer Grenzfrequenz des Normmodells, welches hinsichtlich eines
Bezugskraftstoffs (Ref fuel) ein Betriebsmodell ist.
- E: Das ECM 2 berechnet die Korrekturgrößen gemäß der geschätzten Kraftstoffeigenschaft.
In a transient phase and within a range in which the amount of wall-flow fuel is large, the ECM performs 2 the following operations: - A: The ECM 2 performs a sampling of a response waveform of the exhaust air ratio with respect to the fuel injection amount.
- B: The ECM 2 determines a previously generated operational model by setting parameters of the Be drive model such that an estimation error of the parameters is minimized with respect to a standard model.
- C: The ECM 2 receives a cutoff frequency of the operating model based on the set parameters.
- D: The ECM 2 estimates the fuel property by comparing the obtained cutoff frequency with a cutoff frequency of the norm model, which is an operating model with respect to a reference fuel (Ref fuel).
- E: The ECM 2 calculates the correction quantities according to the estimated fuel property.
Im
weiteren wird unter Bezugnahme auf ein Blockdiagramm von 2 eine
Optimiersteuerung beschrieben, welche durch das ECM 2 durchgeführt wird.Hereinafter, with reference to a block diagram of 2 an optimization control described by the ECM 2 is carried out.
2 zeigt
ein Steuersystem der bei dem System zur Erfassung einer Kraftstoffeigenschaft
des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
verwendeten Optimiersteuerung. Das Steuersystem umfaßt einen Betriebsbestimmungsabschnitt 21,
einen Abschnitt 22 zur Schätzung einer Kraftstoffeigenschaft,
einen Triggerabschnitt 23 und eine Steuervorrichtung 24. 2 FIG. 12 shows a control system of the optimization controller used in the fuel property detection system of the first embodiment of the present invention. The control system includes an operation determination section 21 , a section 22 for estimating a fuel property, a trigger section 23 and a control device 24 ,
Der
Betriebsbestimmungsabschnitt 21 umfaßt ein Betriebsmodell 31,
eine Fehlererfassungseinrichtung 32, eine Optimierberechnungseinrichtung 33,
eine Eingangspuffereinrichtung (Einrichtung zur Pufferung einer
tatsächlichen
Einspritzimpulsbreite) und eine Ausgangspuffereinrichtung 35 (Einrichtung
zur Pufferung eines Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses). Der Betriebsbestimmungsabschnitt 21 führt eine
Abtastung der tatsächlichen
Einspritzimpulsbreite CTIn und einer Ausgangsspannung des A/F-Sensors 3 in
Reaktion auf einen durch einen Motorparameter entschiedenen Triggerimpuls
durch. Ferner verwendet der Betriebsbestimmungsabschnitt 21 die
Abtastdaten als Eingangs- und Ausgangssignale des Betriebsmodells 31 zum
Erzeugen eines vorbestimmten Bereichs und führt die Bestimmung des Betriebsmodells 31 in
dem erzeugten Bereich durch. Die Form (Grad) des Modells wurde zuvor
anhand eines Physikmodells bestimmt, und daher ist der Modellparameter
bezüglich
der tatsächlichen
Eingangs- und Ausgangssignale optimal angepaßt.The operation determination section 21 includes an operating model 31 , an error detection device 32 an optimizer 33 an input buffer means (means for buffering an actual injection pulse width) and an output buffer means 35 (Equipment for buffering exhaust gas air / fuel ratio). The operation determination section 21 performs a sampling of the actual injection pulse width CTIn and an output voltage of the A / F sensor three in response to a trigger pulse decided by a motor parameter. Further, the operation determination section uses 21 the sampling data as input and output signals of the operating model 31 for generating a predetermined range and performs the determination of the operation model 31 in the generated area. The shape (degree) of the model has previously been determined from a physics model, and therefore the model parameter is optimally matched to the actual input and output signals.
Das
Betriebsmodell 31 ist ein Kaskadenkupplungsmodell eines
diskreten Systems, bei welchem eine Kraftstoffverhaltenscharakteristik
ausgedrückt
ist durch ein Verzögerungsmodell
zweiter Ordnung mit einem Sekundärnenner
und einem Sekundärzähler, und
eine Abgasdynamikcharakteristik ist ausgedrückt durch ein Primärverzögerungsmodell
mit einem Primärnenner.
Das heißt,
das Betriebsmodell 31 ist ausgedrückt durch ein Physikmodell
mit einem Tertiärnenner
und einem Tertiärzähler. Das
Bestimmungsverfahren, welches bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird,
ist ein ein ARX-Modell verwendendes Stapelverarbeitungsverfahren
der kleinsten Quadrate.The operating model 31 FIG. 12 is a cascade-clutch model of a discrete system in which a fuel-efficiency characteristic is expressed by a second-order lag model having a secondary denominator and a secondary meter, and an exhaust-gas dynamics characteristic is expressed by a primary-deceleration primary-deceleration model. That is, the operating model 31 is expressed by a physics model with a tertiary denominator and a tertiary counter. The determination method used in this embodiment is a least squares stack processing using an ARX model.
Der
Abschnitt 22 zur Schätzung
einer Kraftstoffeigenschaft umfaßt ein Normmodell 37,
welches hinsichtlich eines Bezugskraftstoffs (Ref fuel) ein Betriebsmodell
ist, und eine Einrichtung 38 zum Vergleichen von Grenzfrequenzen.
Der Abschnitt 22 zur Schätzung einer Kraftstoffeigenschaft
entscheidet die Kraftstoffeigenschaft durch ein Vergleichen der
Grenzfrequenz fcReal des an dem Betriebsbestimmungsabschnitt 21 bestimmten
Betriebsmodells und einer Grenzfrequenz fcRcf des
Normmodells 37 an der Einrichtung 38 zum Vergleichen von
Grenzfrequenzen.The section 22 to estimate a fuel property includes a standard model 37 which is an operating model with respect to a reference fuel (Ref fuel) and a device 38 for comparing cutoff frequencies. The section 22 For estimating a fuel property, the fuel property decides by comparing the cut-off frequency fc Real of the operation determination section 21 certain operating model and a cut-off frequency fc Rcf of the norm model 37 at the facility 38 for comparing cutoff frequencies.
Um
die Erläuterung
dieser Betriebsbestimmung zu erleichtern, wird hinsichtlich eines
Falls, in welchem zwei Kraftstoffarten (Schwerbenzin, welches ein
Kraftstoff mit niedriger Flüchtigkeit
ist, und Leichtbenzin, welches ein Kraftstoff mit hoher Flüchtigkeit
ist) verwendet werden, der Betriebsbestimmungsvorgang beschrieben.Around
the explanation
This operating condition is facilitated with regard to a
If, in which two types of fuel (heavy gasoline, a
Low volatility fuel
is, and light gasoline, which is a high volatility fuel
is), the operation determination process is described.
Wenn
ein auf Schwerbenzin abgestimmtes Normmodell verwendet wird, und
wenn die Grenzfrequenz des bestimmten Betriebsmodells 31 höher ist
als die des Normmodells, so wird entschieden, daß das in Verwendung befindliche
Benzin Leichtbenzin ist. Der Grund hierfür ist, daß aufgrund der Tatsache, daß eine Kraftstoff-Förderverzögerung von
Leichtbenzin kleiner ist als die von Schwerbenzin, Leichtbenzin
eine höhere Kraftstoffansprechbarkeit
gegenüber
Schwerbenzin aufweist und einen vorbestimmten Ansprechgewinn zu
einem Hochfrequenzbereich gegenüber
Schwerbenzin beibehält.
Vor der Schätzung
einer Kraftstoffeigenschaft wurde ein Entscheidungswert zum Entscheiden
einer Kraftstoffeigenschaft anfänglich
auf einen Schwerbenzin entsprechenden Wert gesetzt.If a standard model matched to heavy fuel is used, and if the cut-off frequency of the particular operating model 31 is higher than that of the standard model, it is decided that the gasoline in use is mineral spirits. The reason for this is that due to the fact that a fuel delivery delay of light gasoline is less than that of heavy gasoline, light gasoline has a higher fuel addressability to heavy fuel and retains a predetermined response gain to a high frequency range over heavy gasoline. Prior to estimating a fuel property, a decision value for deciding a fuel property was initially set to a heavy fuel equivalent value.
Die
Optimiersteuerung dieses ersten Ausführungsbeispiels ist derart
angeordnet, daß diese
die Schätzung
einer Kraftstoffeigenschaft einmal während einer Fahrtperiode entsprechend
einer Periode ausgehend von einem Start bis zu einem Stopp des Motors 1 durchführt. Das
Schätzergebnis
wird in einem nicht-flüchtigen Speicher
(EEPROM) 14 gespeichert, und die gespeicherten Daten werden
bei der nächsten
Kraftstoffsteuerung bei der nächsten
Fahrt (dem nächsten
Motorstart) abgerufen.The optimization control of this first embodiment is arranged to estimate the fuel property once during a traveling period corresponding to a period from a start to a stop of the engine 1 performs. The estimation result is stored in a non-volatile memory (EEPROM) 14 stored, and the stored data will be at the next Kraftstoffsteue at the next drive (the next engine start).
Die
Triggerfunktion 23 ist derart angeordnet, daß diese
Eingangs- und Ausgangssignale, welche zum Bestimmen eines Betriebsmodells
erforderlich sind, abtastet und einen Zustand zum Erzeugen eines
Triggerimpulses, bei welchem die Betriebsbestimmung gestartet wird,
entscheidet.The trigger function 23 is arranged such that it samples input and output signals required for determining an operation model and decides a state for generating a trigger pulse at which the operation determination is started.
Um
ein System zu bestimmen, ist es generell erforderlich, ein Eingangssignal
mit Frequenzen in einem breiten Bereich zu erhalten. Im Falle eines
Motors ist es nicht wesentlich, einen Eingang eines M-Sequenz-Signals
zu erzeugen. Daher wird ein Punkt, an welchem sich ein Eingangssignal
steil ändert,
als Abtasttriggerimupuls bestimmt. Ferner sollten Zustände, welche
das Verhalten von Kraftstoff in hohem Maße beeinflussen, wie etwa EGR
(Abgasrückführung) und
eine Drallsteuerung, aus einer Periode zum Abtasten von Daten ausgeschlossen
werden. Dementsprechend ist es erforderlich zu entscheiden, daß die oben
erwähnten
Zustände existieren,
oder ein Eingangssignal für
eine Bestimmung zu erzeugen.Around
To determine a system, it is generally necessary to have an input signal
with frequencies in a wide range. in case of a
Motors, it is not essential to have an input of an M-sequence signal
to create. Therefore, a point becomes an input signal
changes steeply,
determined as a sampling trigger pulse. Furthermore, states should be
greatly affect the behavior of fuel, such as EGR
(Exhaust gas recirculation) and
a twist control, excluded from a period for sampling data
become. Accordingly, it is necessary to decide that the above
mentioned
States exist,
or an input signal for
to create a determination.
Die
Steuervorrichtung 24 ist derart angeordnet, daß eine Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten-Steuereinrichtung
die Nachstart-Erhöhungs-Korrekturgröße KAS,
verwendet bei der nächsten
Fahrt mit einem geeigneten Wert, gemäß der bei der aktuellen Fahrt
geschätzten
Kraftstoffeigenschaft. Die gesteu erten Gegenstände bezüglich KAS sind ein Anfangswert
und ein Dämpfungsgrad
(Dämpfungsverhältnis).The control device 24 is arranged such that a post-start increase correction coefficient control means uses the post-start increase correction amount KAS at the next drive of an appropriate value according to the fuel property estimated at the current drive. The controlled objects concerning KAS are an initial value and a damping degree (damping ratio).
Obwohl
die Erläuterung
des Systems zur Erfassung einer Kraftstoffeigenschaft bei diesem
Ausführungsbeispiel
hinsichtlich eines Zweiwert-Umschaltverfahrens erfolgt, das heißt, hinsichtlich
eines Auswählens eines
Schwerbenzins oder eines Leichtbenzins, kann die Anzahl von Auswahlwerten
gemäß einem
Unterscheidungsverhalten der Kraftstoffeigenschaft und einer Anforderung
des Motors 1 bestimmt werden. Im Falle des Zweiwert-Umschaltverfahrens
wird die Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten-Steuereinrichtung durch
eine Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten-Umschalteinrichtung 40 ersetzt.
Die Einrichtung 15 zur Berechnung einer Kraftstoffeinspritzmenge
ist derart angeordnet, daß diese
Vmf, CTIn und Chosn1 berechnet.Although the explanation of the fuel property detection system in this embodiment is in terms of a two-value switching method, that is, selecting heavy-or light-gasoline, the number of selection values may vary according to a fuel property discrimination characteristic and a requirement of the engine 1 be determined. In the case of the two-value switching method, the post-start increase correction coefficient control means becomes a post-start increase correction coefficient change-over means 40 replaced. The device 15 for calculating a fuel injection amount is arranged to calculate Vmf, CTIn and Chosn 1 .
Nachfolgend
wird die Bestimmung des Betriebsmodells 31 genau beschrieben.The following is the determination of the operating model 31 exactly described.
1. Betriebsmodell1. operating model
Es
ist erforderlich, lediglich eine Dynamik eines Kraftstoffverhaltens
aus einer Dynamik des Motors 1 zu gewinnen, um die Kraftstoffeigenschaft
zu schätzen. 3 zeigt
ein Modell einer Dynamik eines Viertaktmotors (Betriebsmodell).
Erfaßbare
Eingangs- und Ausgangsgrößen des
Betriebsmodells sind die tatsächliche Einspritzimpulsbreite
CTIn und der Ausgangswert des A/F-Sensors 3. Die tatsächliche
Einspritzimpulsbreite CTIn wird erhalten durch ein Berechnen der
Grundeinspritz-Impulsbreite
Tp auf der Grundlage der Luftdurchflußmenge Qa und durch ein Korrigieren
der erhaltenen Grundimpulsbreite Tp durch verschiedene Korrekturwerte.
Die tatsächliche
Einspritzimpulsbreite CTIn wird durch eine Starteinspritz-Impulsbreite
TIST ersetzt, wenn der Motor 1 gestartet wird, und wird
durch eine Beschleunigungsunterbrechungs-Einspritzimpulsbreite IJSETn
ersetzt, wenn das Fahrzeug VE beschleunigt wird.It is necessary only a momentum of a fuel behavior from a dynamics of the engine 1 to gain to appreciate the fuel property. three shows a model of dynamics of a four-stroke engine (operating model). Detectable input and output variables of the operating model are the actual injection pulse width CTIn and the output value of the A / F sensor three , The actual injection pulse width CTIn is obtained by calculating the basic injection pulse width Tp on the basis of the air flow rate Qa and correcting the obtained basic pulse width Tp by various correction values. The actual injection pulse width CTIn is replaced by a start injection pulse width TIST when the engine 1 is started, and is replaced by an acceleration interruption injection pulse width IJSETn when the vehicle VE is accelerated.
Das
aus dieser Eingangs- und Ausgangsgröße erhaltene Betriebsmodell
ist aufgebaut aus 1.1; einem Kraftstoffverhaltensmodell (Totzeit
+ Verzögerungssystem),
1.2; einem Abgasmodell (Totzeit + Verzögerungssystem), und 1.3; einer
Verzögerungszeit,
verursacht durch verschiedene Berechnungen und einen Verbrennungstakt.The
operating model obtained from this input and output variable
is constructed from 1.1; a fuel behavior model (dead time
+ Delay system),
1.2; an exhaust model (dead time + delay system), and 1.3; one
Delay Time,
caused by various calculations and a combustion cycle.
1.1 Kraftstoffverhaltensmodell1.1 fuel behavior model
Ein
Verhalten eines von der Einspritzdüse 7 eingespritzten
Kraftstoffs wird zu einem in 4 dargestellten
Modell nachgebildet. Dieses Modell ist ausgedrückt durch die folgenden Gleichungen
(1-1), (1-2) und (1-3). Ffc – (1 – kWW)·Ffi + Ffc (1-1) Ffe =
e–t/TWW·kWW·FfiTWW (1-2) GWW(s)
= (1 – kWW) + kWW/(sTWW + 1), (1-3)wobei
Gww eine Übertragungsfunktion
eines Kraftstoffverhaltens ist, Ffi ein Kraftstoffeinspritzabschnitt
ist, Ffe ein Kraftstoffverdampfungsabschnitt ist, Ffc ein Zylindereinlaßkraftstoffabschnitt
ist, kww eine Ablagerungsrate ist, und Tww eine Verdampfungszeitkonstante
ist.A behavior of one of the injector 7 Injected fuel becomes an in 4 model reproduced. This model is expressed by the following equations (1-1), (1-2) and (1-3). F fc - (1 - k WW ) · F fi + F fc (1-1) F fe = e -t / DHW · k WW · F fi T WW (1-2) G WW (s) = (1 - k WW ) + k WW / (S TWW + 1), (1-3) where Gww is a transfer function of fuel behavior, Ffi is a fuel injection portion, Ffe is a fuel evaporation portion, Ffc is a cylinder intake fuel portion, kww is a deposition rate, and Tww is an evaporation time constant.
Dieses
mathematische Modell ist dargestellt durch eine Zeitkonstante Tww
und einen Gewinn kww. Jedoch ist das Kraftstoffverhalten generell
ausgedrückt
durch eine Zeitkonstante infolge einer Ablagerung und Verdampfung
eines Kraftstoffs und eine Zeitkonstante infolge einer Zylindereinlaßverzögerung.
Ein Niedergeschwindigkeits-Ansprechabschnitt ist eine Niederfre quenzkomponente,
und ein Hochgeschwindigkeits-Ansprechabschnitt
ist eine Hochfrequenzkomponente. Daher wird, um diese beiden Kraftstoffarten,
welche ein unterschiedliches Ansprechverhalten aufweisen, durch
ein Verbinden des mathematischen Modells der Gleichungen (1-1),
(1-2) und (1-3) anzupassen, das angepaßte Modell wie folgt erhalten: GWW(s)
= (l – k1 – k2) + k1/(sT1 + 1) + k2/(sT2 + 1) (2-1) GWW(z)
= (l – k1 – k2) + k1·(1 – e–Tsample/T1)/(z – e– Tsample/T1) + k2·(1 – e–Tsample/T2)/(z – e–Tsample/T2) (2-2) GWW(z)
= (l – B1 – B2) + B1·(1 – A1)/(z – A1) + B2·(1 – A1)/(z – A2) (2-3)wobei
Tsample ein Abtastzyklus (ein Zyklus zum Abtasten des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
ist), T1 eine Zeitkonstante der Niederfrequenzkomponente
ist, T2 eine Zeitkonstante der Hochfrequenzkomponente
ist, k1 ein Gewinn der Niederfrequenzkomponente
ist, k2 ein Gewinn der Hochfrequenzkomponente
ist, A1 gleich e–Tsample/T1 ist,
A2 gleich e–Tsample/T2 ist,
B1 gleich k1 ist
und B2 gleich k2 ist.This mathematical model is represented by a time constant Tww and a gain kww. However, the fuel performance is generally expressed by a time constant due to a deposition and vaporization of a fuel and a time constant due to a cylinder intake delay. A low-speed response section is a low-frequency component, and a high-speed response section is a high-frequency component. Therefore, in order to match these two kinds of fuel having different responses by connecting the mathematical model of equations (1-1), (1-2) and (1-3), the fitted model is obtained as follows: G WW (s) = (l - k 1 - k 2 ) + k 1 / (ST 1 + 1) + k 2 / (ST 2 + 1) (2-1) G WW (z) = (l - k 1 - k 2 ) + k 1 · (1 - e -Tsample / T1 ) / (z - e - Tsample / T1 ) + k 2 · (1 - e -Tsample / T2 ) / (z - e -Tsample / T2 ) (2-2) G WW (z) = (1 - B 1 - B 2 ) + B 1 · (1 - A 1 ) / (z - A 1 ) + B 2 · (1 - A 1 ) / (z - A 2 ) (2-3) wherein tsample is a sampling cycle (a cycle for sensing the air-fuel ratio), T 1 is a time constant of the low frequency component, T 2 is a time constant of the high frequency component, k 1 is a gain of the low frequency component, k 2 is a gain of the high frequency component, A 1 equals e Tsample / T1 , A 2 equals e Tsample / T2 , B 1 equals k 1 , and B 2 equals k 2 .
Die
Gleichung (2-2) wird erhalten durch ein Umwandeln der Gleichung
(2-1) eines kontinuierlichen Systems zu einem diskreten System.
Die Gleichung (2-3) wird erhalten durch ein Einsetzen von z = esTsample in die Gleichung (2-2) und ein Umformulieren
der Gleichung. 5 zeigt ein Blockdiagramm, welches
die Gleichung (2-3) ausdrückt.The equation (2-2) is obtained by converting the equation (2-1) of a continuous system to a discrete system. The equation (2-3) is obtained by substituting z = e sTsample into the equation (2-2) and reformulating the equation. 5 shows a block diagram expressing the equation (2-3).
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist definiert, daß die
Totzeit gemäß dem Kraftstoffverhalten
nicht in dem mathematischen Modell des Kraftstoffverhaltens enthalten
ist, und das Ausgangssignal ist in Zeitreihe versetzt. Durch diese
Anordnung wird die Erhöhung
des Modellgrads unterdrückt.
Die genaue Erläuterung
dieses Betriebs wird später
beschrieben.at
this embodiment
is defined that the
Dead time according to the fuel behavior
not included in the mathematical model of fuel performance
is, and the output signal is offset in time series. Through this
Arrangement becomes the increase
of the model degree is suppressed.
The exact explanation
this operation will be later
described.
1.2 Abgasmodell1.2 exhaust model
Es
sei angenommen, daß ein
Abgasmodell gebildet ist aus einer Abgasdynamik jedes Zylinders,
einer Gasmischungsdynamik an dem Abgaskrümmer-Korrekturabschnitt und
einer Sensorcharakteristik, wie in 6 dargestellt.
Durch Kombinieren dieser drei Elemente des Abgasmodells erfolgt
eine Bezeichnung davon durch ein Physikmodell, dargestellt durch "Totzeit + Verzögerungssystem". Es sei ferner angenommen,
daß das
Verzögerungssystem
dargestellt ist durch "eine
Abgasübertragungs-Verzögerung +
eine Gasgemischverzögerung
+ eine Sensoransprechverzögerung", und jede davon
ist ein Modell mit einem Grad gleich oder größer als ein Primärgrad. Da
das Betriebsmodell durch das ECM 2 bestimmt wird, mit welchem
das Fahrzeug VE ausgestattet ist, ist es erforderlich, den Grad
der Modelle zu unterdrücken,
und daher wird das Abgasmodell repräsentativ ausgedrückt durch
eine Zeitkonstante, wie folgt: Gcx(s) = 1/(sTex + 1) (3-1) Gex(z)
= (1 – e–Tsample/Tcx)/(z – e–Tsample/Tex) (3-2) Gex(z)
= (1 – A3)/(z – A3)/ (3-3)wobei
Gex eine Übertragungsfunktion einer Abgasdynamikcharakteristik
ist, Tex eine Zeitkonstante einer Verdampfung
ist, Tsample ein Abtastzyklus ist, und A3 gleich
e–Tsample/Tex ist.It is assumed that an exhaust model is formed of an exhaust gas dynamics of each cylinder, a gas mixture dynamics at the exhaust manifold correction portion, and a sensor characteristic as in FIG 6 shown. By combining these three elements of the exhaust model, a designation thereof is made by a physics model represented by "Dead Time + Delay System". It is further assumed that the delay system is represented by "an exhaust gas transmission delay + a gas mixture delay + a sensor response delay", and each of them is a model having a degree equal to or greater than a primary degree. As the operating model through the ECM 2 is determined with which the vehicle VE is equipped, it is necessary to suppress the degree of the models, and therefore the exhaust model is expressed representatively by a time constant, as follows: G cx (s) = 1 / (sT ex + 1) (3-1) G ex (z) = (1 - e -Tsample / TCX ) / (z - e -Tsample / Southwestern ) (3-2 ) G ex (z) = (1 - A three ) / (z - A three ) / (3-3) where G ex is a transfer function of exhaust gas dynamics characteristic, T ex is a time constant of evaporation, Tsample is a sampling cycle, and A 3 is e- Tsample / Tex .
Ähnlich wie
bei den Gleichungen (2-1), (2-2) und (2-3) wird die Gleichung (3-2)
durch Umwandeln der Gleichung (3-1) in ein diskretes System erhalten.
Die Gleichung (3-3) wird er halten durch Einsetzung von z = esTsample in die Gleichung (3-2) und ein Umformulieren
der Gleichung erhalten.Similar to the equations (2-1), (2-2) and (2-3), the equation (3-2) is obtained by converting the equation (3-1) into a discrete system. The equation (3-3) is obtained by substituting z = e ssample into the equation (3-2) and reformulating the equation.
Es
ist definiert, daß die
Totzeit hinsichtlich des Abgases in dem mathematischen Modell des
Abgasmodells nicht enthalten ist, und daß das Ausgangssignal in Zeitreihe
versetzt ist. Durch diese Anordnung wird die Erhöhung des Modellgrads unterdrückt. Die
genaue Erläuterung
dieses Betriebs wird später
erläutert.It is defined that the dead time in terms of the exhaust gas in the mathematical model of the exhaust gas model is not included, and that the output signal is offset in time series. By this arrangement, the increase of the model degree is suppressed. The detailed explanation of this operation will be explained later.
1.3 Totzeitmodell1.3 Dead time model
Das
Betriebsmodell 31 umfaßt
verschiedene Totzeiten bis zu einer Zeit, zu welcher das ECM 2 den Ausgangswert
des A/F-Sensors
nach der Berechnung der tatsächlichen
Einspritzimpulsbreite CTIn, wie in 3 dargestellt,
liest, da das Betriebsmodell 31 die tatsächliche
Einspritzimpulsbreite CTIn als Eingangsgröße und den Spannungslesewert
des Ausgangssignals des A/F-Sensors als Ausgangsgröße verwendet. 7 zeigt
diese Totzeiten während
der Eingangs- und Ausgangsperiode im Detail. In 7 sind
die Totzeiten durch "Verzögerung" im Detail dargestellt.The operating model 31 includes various dead times to a time when the ECM 2 the output value of the A / F sensor after the calculation of the actual injection pulse width CTIn, as in three shown, reads, as the operating model 31 the actual injection pulse width CTIn is used as the input and the voltage reading of the output of the A / F sensor is used as the output. 7 shows these dead times during the input and output period in detail. In 7 the dead times are represented by "delay" in detail.
Verzögerung 1:
Diese Totzeit entspricht einer Verzögerung von der Berechnung der
Kraftstoffeinspritzung und dem tatsächlichen Kraftstoffeinspritz-Startzeitpunkt.
Die tatsächliche
Einspritzimpulsbreite CTIn wird in Intervallen von 10ms berechnet,
und daher ist es nicht sicher, daß die Impulsbreite die gleiche
ist wie die in jedem Zyklus bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem der
Kraftstoff tatsächlich
eingespritzt wird. Dementsprechend wird die Totzeit Verzögerung1
erhalten durch ein Berechnen der Zeitspanne von dem Moment (Zeitpunkt)
der Berechnung der Impulsbreite auf der Grundlage des Winkels des Einspritzstartzeitpunkts,
welcher berechnet wurde, und der Motordrehzahl zu diesem Moment.Delay 1:
This dead time corresponds to a delay from the calculation of
Fuel injection and the actual fuel injection start time.
The actual
Injection pulse width CTIn is calculated at intervals of 10ms,
and therefore it is not certain that the pulse width is the same
is like that in each cycle until the time when the
Fuel actually
is injected. Accordingly, the dead time delay 1
obtained by calculating the time span from the moment (time)
the calculation of the pulse width based on the angle of the injection start timing,
which was calculated and the engine speed at that moment.
Verzögerung2:
Diese Totzeit entspricht einer Verzögerung von dem tatsächlichen
Einspritzstartzeitpunkts zu einem Einlaßventil-Öffnungszeitpunkt (IVO-Zeitpnkt).
Diese Totzeit Verzögerung2
ist eine Zeitspanne, zu welcher der Kraftstoff eingespritzt wird
und der eingespritzte Kraftstoff einem Zylinder gemäß der Einlaßventilöffnung (IVO)
zugeführt
wird. Diese Totzeit Verzögerung2
wird bestimmt anhand der Kraftstoffverhaltenscharakteristik und
festgelegt auf der Grundlage des Fahrzeugbetriebszustands und der
Kraftstoffeigenschaft. Beispielsweise wird die Totzeit Verzögerung2
bei einem geeigneten Wert bestimmt durch ein Verwenden eines Zwischenkraftstoffs
mit einer mittleren Flüchtigkeit
handelsüblicher
Kraftstoffe und durch ein tatsächliches
Messen tatsächlicher
Ansprechzeiten gemäß den stufenweisen Änderungen
der Motordrehzahl und der Motorlast.DELAY2:
This dead time corresponds to a delay from the actual one
Injection start timing to an intake valve opening timing (IVO Zeitpnkt).
This dead time delay2
is a period of time when the fuel is injected
and the injected fuel to a cylinder according to the intake valve opening (IVO)
supplied
becomes. This dead time delay2
is determined based on the fuel performance characteristics and
determined on the basis of the vehicle operating condition and the
Fuel property. For example, the dead time delay 2
at an appropriate value determined by using an intermediate fuel
with a medium volatility
commercial
Fuels and by an actual
Measuring actual
Response times according to the incremental changes
the engine speed and the engine load.
Verzögerung3:
Diese Totzeit entspricht einer Verzögerung von IVO bis EVO (Auslaßventilöffnung),
das heißt,
einer Periode, welche (Einlaß → Verdichtung → Verbrennung → Auslaß) beinhaltet.
Diese Totzeit Verzögerung3
ist eine Zeitspanne, während
welcher der Kraftstoff dem Zylinder durch das Einlaßventil
zugeführt
wird und das Verbrennungsgas von dem Auslaßventil ausgelassen wird. Die
Totzeit Verzögerun3
wird erhalten aus der Motordrehzahl und einem Profil einer Nockenvorrichtung,
das heißt,
aus den Konstruktionsspezifikationen des Motors 1.Delay 3: This dead time corresponds to a delay from IVO to EVO (exhaust valve opening), that is, a period including (intake → compression → combustion → exhaust). This dead time delay 3 is a period during which the fuel is supplied to the cylinder through the intake valve and the combustion gas is discharged from the exhaust valve. The dead time delay 3 is obtained from the engine speed and a profile of a cam device, that is, from the design specifications of the engine 1 ,
Verzögerung4:
Diese Totzeit entspricht einer Verzögerung von einem Zeitpunkt,
zu welchem das Verbrennungsgas durch ein Auslaßventil ausgelassen wird, zu
einem Zeitpunkt, zu welchem das ausgelassenen Verbrennungsgas den
A/F-Sensor 3 erreicht.Delay 4: This dead time corresponds to a delay from a point of time when the combustion gas is exhausted through an exhaust valve at a time when the exhausted combustion gas is the A / F sensor three reached.
Diese
Totzeit Verzögerung4
wird bestimmt durch die Strömungsgeschwindigkeit
des Abgases in Abhängigkeit
von der Motordrehzahl und der Last sowie der Länge des Auspuffrohrs 9 und
der Anbringungsposition des A/F-Sensors 3. Dies kann erhalten
werden aus dem Fahrzeugbetriebszustand und der Hardwarespezifikation,
wenngleich die Berechnung davon kompliziert ist.This dead time delay 4 is determined by the flow rate of the exhaust gas as a function of the engine speed and the load and the length of the exhaust pipe 9 and the mounting position of the A / F sensor three , This can be obtained from the vehicle operating condition and the hardware specification, although the calculation thereof is complicated.
Verzögerung 5:
Diese Totzeit entspricht einer Sensoransprechverzögerung-
Diese Totzeit Verzögerung5
ist eine Zeitspanne von einem Zeitpunkt, zu welchem das Abgas den
A/F-Sensor 3 erreicht,
bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem der A/F-Sensor 3 ein Signal (eine Spannung)
ausgibt. Obwohl der A/F-Sensor 3 schnell
auf die Schwankung der Sauerstoffmenge bei mehreren Millisekunden
(ms) reagiert, erzeugt eine Sensorabdeckung des A/F-Sensors 3 eine
Verzögerung
der Gasmischung, und die Gasmischungsverzögerung beeinträchtigt hauptsächlich das
Ansprechverhalten des A/F-Sensors 3 als ganzes. Die Gasgemischverzögerung ist
daher stark durch die Form der Sensorabdeckung beeinflußt. Daher
wird die Sensoransprechverzögerung
Verzögerung5
geeignet festgelegt, so daß sie
gleich der Totzeit Verzögerung4
ist.Delay 5: This dead time corresponds to a sensor response delay. This dead time Delay 5 is a period of time from when the exhaust gas reaches the A / F sensor three reached until a time when the A / F sensor three outputs a signal (a voltage). Although the A / F sensor three responding quickly to the fluctuation of the amount of oxygen at several milliseconds (ms), generates a sensor cover of the A / F sensor three a delay in gas mixing, and the gas mixing delay mainly affects the response of the A / F sensor three as a whole. The gas mixture delay is therefore strongly influenced by the shape of the sensor cover. Therefore, the sensor response delay Delay 5 is appropriately set to be equal to the dead time Delay 4.
Verzögerung 6:
Diese Totzeit entspricht einer Zeitspanne für eine A/D-Wandlung des Sensorausgangssignals
und für
ein Speichern der umgewandelten Daten in dem ECM 2. Genauer
ist diese Totzeit Verzögerung6
eine Periode, welche dazu nötig
ist, daß das
ECM 2 die ausgegebene Spannung des A/F-Sensors 3 durch
die A/D-Wandlung der ausgegebenen Spannung liest und speichert.
Das System ist derart angeordnet, daß es diese A/D-Wandlung in Intervallen
von 2ms durchführt,
und daher beträgt
die maximale Totzeit 2ms.Delay 6: This dead time corresponds to a time period for A / D conversion of the sensor output signal and for storing the converted data in the ECM 2 , Specifically, this dead time delay 6 is a period required for the ECM 2 the output voltage of the A / F sensor three through the A / D conversion of the output voltage reads and stores. The system is arranged to perform this A / D conversion at intervals of 2 ms, and therefore, the maximum dead time is 2ms.
Verzögerung7:
Diese Totzeit entspricht einer Verzögerung zum Puffern des Sensorausgangssignals
in dem Speicher. Wenn das Ausgangssignal des A/F-Sensors 3 in
Intervallen von 10ms abgetastet wird, so kann die maximale Totzeit
infolge des Abtastzeitpunkts 10ms betragen. Daher wird eine Periode
ausgehend von dem Ansprechstart, berechnet anhand des A/D-Wandlungswerts in
Intervallen von 2ms, bis zu dem Abtastzeitpunkt als Totzeit Verzögerung7
behandelt.Delay 7: This dead time corresponds to a delay for buffering the sensor output in the memory. When the output signal of the A / F sensor three is sampled at intervals of 10ms, the maximum dead time due to the sampling time may be 10ms. Therefore, a period from the response start calculated by the A / D conversion value at intervals of 2 ms to the sampling time point is treated as dead time delay 7.
Verzögerung8:
Diese Totzeit entspricht einer Streuung. Die Totzeit Verzögerung8
ist eine Totzeit außer den
Totzeiten Verzögerung1
bis Verzögerung7.
Diese Totzeit Verzögerung8
umfaßt
eine Streuung unter einzelnen und eine Streuung infolge einer Anpassung
und ist nicht bei jedem Betrieb konstant. Daher wird diese Totzeit
Verzögerung8
bestimmt durch ein Bestimmen des Anstiegs des Luft/Kraftstoff-Signals
nach Ablauf der Totzeiten Verzögerung1
bis Verzögerung7.Verzögerung8:
This dead time corresponds to a scatter. The dead time delay8
is a dead time except the
Dead times delay1
until delay7.
This dead time delay 8
comprises
a dispersion among individuals and a dispersion as a result of an adjustment
and is not constant in every operation. Therefore, this dead time
Verzögerung8
determined by determining the rise of the air / fuel signal
after expiry of the dead time delay1
until delay7.
Die
oben erwähnten
Totzeiten Verzögerung1
bis Verzögerung8
können
eingeteilt werden in (1) eine anhand des Fahrzustands bestimmte
Klasse, (2) eine anhand des Berechnungszeitpunkts bestimmte Klasse und
(3) eine anhand der Kraftstoffeigenschaft bestimmte Klasse, wie
in der Tabelle von 8 dargestellt. Daher ist die
tatsächliche
Totzeit dargestellt durch die folgende Gleichung: Totzeit
= Anpassungsausdruck + Berechnungsausdruck + Entscheidungsausdruck,wobei
Anpassungsausdruck Verzögerungen
umfaßt,
welche anhand des Fahrzustands bestimmt und aus einer Tabelle bzw.
einem Kennfeld wieder aufgefunden werden, Berechnungsausdruck umfaßt Verzögerungen, welche
anhand der Berechnungszeit bestimmt und anhand eines Zeitsignals
berechnet werden, und Ent scheidungsausdruck umfaßt Verzögerungen, welche gemäß der Schwankung
verschiedener Streuungen, wie etwa Kraftstoffeigenschaft, geeignet
bestimmt werden.The above-mentioned dead times Delay1 to Delay8 can be classified into (1) a class determined by the driving state, (2) a class determined based on the calculation timing, and (3) a class determined by the fuel property, as in the table of FIG 8th shown. Therefore, the actual dead time is represented by the following equation: Dead time = adaptation expression + calculation expression + decision expression, wherein adaptation term includes delays determined from the driving condition and retrieved from a table, calculation term includes delays determined from the calculation time and calculated from a time signal, and decision term includes delays which vary according to the variance of various variations , such as fuel property, are suitably determined.
2. Bestimmung eines Betriebsmodells2. Determination of a business model
2.1 Vorbereitung eines
bestimmten Modells.2.1 Preparation of a
certain model.
Obwohl
ein Motor tatsächlich
eine stark nicht-lineare Charakteristik aufweist, wird bei dieser
Steuerung angenommen, daß der
Motor 1 ein lineares zeitunveränderlilches System (LTI-System)
ist, wobei der Motor 1 in einem angrenzenden Bereich eines
Betriebspunkts linear und zeitunveränderlich arbeitet. Ferner ist,
um die Eingangs- und Ausgangsgröße des diskreten
Zeitreihen-LTI-Systems innerhalb eines Zeitbereichs anstelle eines
Z-Bereichs darzustellen, ein Verschiebungsoperator q–1 wie
folgt definiert: q–1x(k)
= x(k – 1), (4)wobei (diskrete
Zeit) = kT (T: Abtastzyklus, K = 0, 1, 2, ...).Although a motor actually has a strong non-linear characteristic, this control assumes that the motor 1 is a linear Zeitunveränderlilches system (LTI system), where the engine 1 operates linearly and time invariably in an adjacent region of an operating point. Further, to represent the input and output of the discrete time series LTI system within a time range instead of a Z range, a shift operator q -1 is defined as follows: q -1 x (k) = x (k-1), (4) where (discrete time) = kT (T: sampling cycle, K = 0, 1, 2, ... ).
Eine
Systemübertragungsfunktion
der Eingangsgröße u(t)
und der Ausgangsgröße y(t)
in dem diskreten System ist dargestellt unter Verwendung der Gleichung
(4) wie folgt: y(k)
= G(q, θ)·u(k), (5)wobei θ gebildet
ist aus einem Parameter zum Darstellen des Modells. Jedoch basiert
die Gleichung (5) auf einer idealen Eingangs- und Ausgangsgröße. Wenn
externes Rauschen berücksichtigt
wird, so stellt sich die Systemübertragungsfunktion
wie folgt dar: y(k)
= G(q, θ)·u(k) +
H(q, θ)·w(k) (6)wobei H(q, θ) ein Rauschmodell
ist.A system transfer function of the input u (t) and the output y (t) in the discrete system is shown using equation (4) as follows: y (k) = G (q, θ) · u (k), (5) where θ is formed from a parameter representing the model. However, equation (5) is based on an ideal input and output. If external noise is considered, the system transfer function is as follows: y (k) = G (q, θ) · u (k) + H (q, θ) · w (k) (6) where H (q, θ) is a noise model.
Daher
weist die Gleichung (6) eine übliche
Form eines diskreten Zeitreihen-LTI-Systems auf. 9 zeigt
ein Blockdiagramm, welches diese diskrete Zeitreihen-LTI-System
darstellt.Therefore, equation (6) has a common form of a discrete time series LTI system. 9 shows a block diagram illustrating this discrete time series LTI system.
Die Übertragungsfunktion
G(q) in diesem System ist ein Produkt aus der Gleichung (2-3) und
der Gleichung (3-3), und die durch Z-1 dargestellte Gleichung wird
wie folgt durch einen Verschiebungsoperator q-1 dargestellt: G(q, θ) = (1 – A3)·{q–1(1 – B1 – B2) + q–2(B1 – A1 + B2 – A2 + A1B2 +
A2B1) + q–3(A1A2 – A1B2 + A2B1)} /{1 + q–1(–A1 – A2 + A3) + q–2(A1A2 + A2A3 + A3A1) – q–3(A1A2A3)} (7) The transfer function G (q) in this system is a product of the equation (2-3) and the equation (3-3), and the equation represented by Z-1 is represented by a shift operator q-1 as follows: G (q, θ) = (1-A three ) * {Q -1 (1 - B 1 - B 2 ) + q -2 (B 1 - A 1 + B 2 - A 2 + A 1 B 2 + A 2 B 1 ) + q -3 (A 1 A 2 - A 1 B 2 + A 2 B 1 )} / {1 + q -1 (-A 1 - A 2 + A three ) + q -2 (A 1 A 2 + A 2 A three + A three A 1 ) - q -3 (A 1 A 2 A three )} (7)
Wenn
die Übertragungsfunktion
G(q) dieses Systems definiert ist durch die folgende Gleichung (8): G(q, θ) = B(q, θ)/A(q, θ) (8)so ist die
Ausgangsgröße y(k)
dieses Systems wie folgt dargestellt: y(k, θ)
= {B(q, θ)/A(q, θ)}·u(k) +
H(q, θ)·w(k) (9) If the transfer function G (q) of this system is defined by the following equation (8): G (q, θ) = B (q, θ) / A (q, θ) (8) so the output y (k) of this system is represented as follows: y (k, θ) = {B (q, θ) / A (q, θ)} · u (k) + H (q, θ) · w (k) (9)
Das
heißt,
als Bestimmungsmodell wird ein kombiniertes Modell aus dem Betriebsmodell
D(q) und einem Rauschmodell H(q) verwendet.The
is called,
the determination model is a combined model from the operating model
D (q) and a noise model H (q) is used.
2.2 Bestimmungsverfahren2.2 Determination procedure
Bei
einem durch die Gleichung (6) definierten diskreten Zeitreihen-LTI-System
wird ein Einschritt-Zukunftsvorhersagewert
y(k/θ)
der Ausgangsgröße y(k)
auf der Grundlage der Eingangs- und Ausgangsdaten, erfaßt durch
die Zeit (k-1), wie folgt dargestellt: y(k/θ)
= [1 – H–1(q, θ)]y(k) +
H–1(q, θ)G(q, θ)u(k) (10) In a discrete time series LTI system defined by the equation (6), a one-step future prediction value y (k / θ) of the output y (k) is calculated based on the input and output data detected by the time (k-1). , as shown below: y (k / θ) = [1 - H -1 (q, θ)] y (k) + H -1 (q, θ) G (q, θ) u (k) (10)
Von
dieser Gleichung (10) wird die Ausgangsgröße bei einer Zeit k durch bis
zur Zeit (k-1) erhaltene Daten ausgedrückt. Dementsprechend wird ein
Vorhersagefehler ε(k/θ) wie folgt
ausgedrückt: ε(k|θ) = y(k) – y(k|θ). (11) From this equation (10), the output at time k is expressed by data obtained until time (k-1). Accordingly, a prediction error ε (k / θ) is expressed as follows: ε (k | θ) = y (k) -y (k | θ). (11)
Zur
Schätzung
des Parameters wird eine Bewertungsnorm JN(θ) wie folgt
bestimmt: wobei die Funktion 1(k, θ, ε(k, θ) eine beliebige
Skalarfunktion zum Messen einer Größe des Vorhersagefehlers ε(k, θ) ist. Entsprechend
der Verwendung des Bestimmungsergebnisses wird entschieden, welche
Norm ausgewählt
werden sollte (Quadratnorm oder logarithmische Wahrscheinlichkeit).
Durch Definieren einer derartigen Bewertungsnorm wird der Schätzwert θ(N) eines
unbekannten Parameters Θ bestimmt.
Das heißt,
der Parameter θ wird
erhalten, um die folgende Gleichung (13) zu erfüllen: To estimate the parameter, a valuation standard J N (θ) is determined as follows: wherein the function 1 (k, θ, ε (k, θ) is an arbitrary scalar function for measuring a magnitude of the prediction error ε (k, θ). According to the use of the determination result, it is decided which norm should be selected (square norm or logarithmic probability By defining such a rating standard, the estimated value θ (N) of an unknown parameter θ is determined, that is, the parameter θ is obtained to satisfy the following equation (13):
Obwohl
verschiedene Bestimmungsverfahren allgemein vorgeschlagen wurden,
ist ein Betrieb eines Motors ein intermittierendes Ereignis mit
einem Verbrennungstakt und ist ein gesteuerter Gegenstand, welcher dazu
neigt, eine nicht-lineare Charakteristik aufzuweisen. Jedoch wird
zur Erleichterung eines Algorithmus der Steuerung bei diesem Ausführungsbeispiel
angenommen, daß der
in der Nähe
des Betriebspunkts ausgeführte
Betrieb das LTI-System ist.Even though
various methods of determination have been proposed in general,
An engine operation is an intermittent event with
a combustion cycle and is a controlled object which
tends to exhibit a non-linear characteristic. However, it will
for facilitating an algorithm of the control in this embodiment
assumed that the
near
operating point
Operation is the LTI system.
Unter
Berücksichtigung
der Menge der Berechnungen, der Genauigkeit der Bestimmung und eines Antistörungsverhaltens
wird hierin ein repräsentatives
Verfahren, "ein
ein ARX-Modell verwendendes Stapelbestimmungsverfahren" verwendet.Under
consideration
the amount of computations, the accuracy of the determination, and an antistain behavior
is a representative herein
Procedure, "a
a stack determination method using an ARX model.
2.3 ARX-Modell verwendendes
Bestimmungsverfahren2.3 Using ARX model
determination method
Das
ARX-Modell wird als Ausdrucksfehlermodell bezeichnet, und daher
umfaßt
diese Gleichung dieses Modells einen Störungsausdruck e(k) auf der
rechten Seite der folgenden Differentialgleichung (14): y(k) + a1·y(k – 1) + ...
+ ana·y(k – na) =
b1·u(k – 1) + ...
+ bnb·u(k – nb) +
e(k) (14) The ARX model is called an expression error model, and therefore this equation of this model includes a perturbation e (k) on the right side of the following differential equation (14): y (k) + a 1 · Y (k - 1) + ... + a n / A · Y (k - na) = b 1 · U (k - 1) + ... + b nb · U (k - nb) + e (k) (14)
Einen
Parametervektor θ zum
Ausdrücken
des Modells wird wie folgt dargestellt: θ =
[a1, ..., ana, b1, , ..., bnb]T (15) A parameter vector θ for expressing the model is represented as follows: θ = [a 1 , ..., a n / A , b 1 ,, ..., b nb ] T (15)
Wenn
der Datenvektor (Regressionsvektor) ψ(k) wie folgt definiert ist: ψ(k) = [–y(k – 1), , ..., –y(k – na), u(k – 1), ...,u(k – nb)]T, (16) so
wird die Ausgangsgröße y(k)
wie folgt dargestellt: y(k)
= θTψ(k)
+ w(k) (17) If the data vector (regression vector) ψ (k) is defined as follows: ψ (k) = [-y (k-1),, ..., -y (k-na), u (k-1), ..., u (k -nb)] T , (16) so the output y (k) is represented as follows: y (k) = θ T ψ (k) + w (k) (17)
Wenn
der Einschritt-Zukunftsvorhersagewert y(k/θ) eines ARX-Modells anhand
der Gleichung (10) erhalten wird, so ist der Wert bezüglich θ linear
und wird wie folgt ausgedrückt: y(k|θ) = θTψ(k) (18) When the one-step future predictive value y (k / θ) of an ARX model is obtained from the equation (10), the value with respect to θ is linear and is expressed as follows: y (k | θ) = θ T ψ (k) (18)
Gleichzeitig
wird der Vorhersagefehler ε(k, θ) wie folgt
dargestellt: ε(k, θ) = y(k) – θTψ(k) (19) At the same time, the prediction error ε (k, θ) is represented as follows: ε (k, θ) = y (k) - θ T ψ (k) (19)
Wenn
das Verfahren der kleinsten Quadrate auf dieses lineare Regressionsmodell
angewandt wird, so wird die Skalarfunktion 1(k, θ, ε(k, θ)) wie folgt dargestellt: l(k, θ, ε(k, θ)) = ε2(k, θ) (20) When the least squares method is applied to this linear regression model, scalar function 1 (k, θ, ε (k, θ)) is represented as follows: l (k, θ, ε (k, θ)) = ε 2 (k, θ) (20)
Die
Bewertungsnorm JN(θ) für die Parameterschätzung wird
wie folgt dargestellt: The evaluation standard J N (θ) for the parameter estimation is represented as follows:
Ferner
wird die Gleichung (21) wie folgt ausgedrückt: Further, the equation (21) is expressed as follows:
Dementsprechend
wird die Gleichung (22) wie folgt ausgedrückt: JN(θ) = c(N) + 2θTf(N) + θTR(N)θ (23)wobei c(N),
f(N) und R(N) jeweils die folgenden Gleichungen (24), (25) und (26)
sind: Accordingly, equation (22) is expressed as follows: J N (θ) = c (N) + 2θ T f (N) + θ T R (N) θ (23) where c (N), f (N) and R (N) are each the following equations (24), (25) and (26):
Da
die Bewertungsnorm JN(θ) eine Quadratfunktion ist,
nimmt die Bewertungsnorm JN(θ) bei einem Koeffizienten
des Qua dratausdrucks der Quadratfunktion einen Minimalwert an einem
Punkt an, an welchem eine Ableitung von JN(θ) zu Null
wird. Wenn die Ableitung der Gleichung (23) Null ist, so wird die
folgende Normalengleichung (gleichzeitig lineare Gleichung) erhalten: R(N)θ(N) = f(N) (27) Since the evaluation standard J N (θ) is a square function, the evaluation standard J N (θ) assumes a minimum value at a point of a coefficient of the quadratic expression of the square function at which a derivative of J N (θ) becomes zero. If the derivative of equation (23) is zero, the following normal equation (simultaneously linear equation) is obtained: R (N) θ (N) = f (N) (27)
Dementsprechend
wird, wenn R(N) eine positive eindeutige Matrix ist, JN(θ) in dem
Fall zu Null, daß die
Ableitung von JN(θ) zu Null wird. Das heißt, JN(θ)
ist eine positive Krümmung,
wie in 10 dargestellt. Der Parameter θ(N) wird
anhand der folgenden Gleichung (28) geschätzt: θ(N)
= R–1(N)f(N) (28) Accordingly, if R (N) is a positive unique matrix, J N (θ) becomes zero in the event that the derivative of J N (θ) becomes zero. That is, J N (θ) is a positive curvature, as in 10 shown. The parameter θ (N) is estimated by the following equation (28). θ (N) = R -1 (N) f (N) (28)
11 zeigt
die oben erwähnten
Bestimmungsverfahren. 11 shows the above-mentioned determination methods.
Die
folgenden drei Zustände
sind notwendige Zustände
der oben erwähnten
positiven eindeutigen Matrix.
- (1) Wenn der
bestimmte Gegenstand n-Grad ist, so ist es notwendig, daß das Eingangssignal
u(k) Sinuswellen aufweist, deren Anzahl größer ist als n. Das heißt, es ist
notwendig, daß das
Schritteingangssignal eine ausreichende Menge von Frequenzkomponenten
aufweist.
- (2) Der bestimmte Gegenstand ist stabil. Es kann angenommen
werden, daß ein
Motorbetrieb in einem stationären
Bereich ein stabiles System ist.
- (3) Der bestimmte Gegenstand weist Beobachtbarkeit auf. Das
heißt,
es existiert kein gemeinsamer Faktor zwischen A(q, θ) und B
(q, θ).
Da das vorliegende Modell ein diskretes System ist, ist der Grad
von B (q, θ) höher als
der von A (q, θ)
. Daher erfüllt
dieses Modell die dritte Bedingung.
The following three states are necessary states of the positive unique matrix mentioned above. - (1) When the particular object is n-degree, it is necessary that the input signal u (k) have sine waves whose number is larger than n. That is, it is necessary that the step input signal have a sufficient amount of frequency components ,
- (2) The particular item is stable. It can be assumed that engine operation in a stationary area is a stable system.
- (3) The particular object has observability. That is, there is no common factor between A (q, θ) and B (q, θ). Since the present model is a discrete system, the degree of B (q, θ) is higher than that of A (q, θ). Therefore, this model satisfies the third condition.
2.4 Tatsächliche
Bestimmung eines ARX-Modells2.4 Actual
Determination of an ARX model
Das
vorliegende Modell ist ein Modell eines diskreten Systems mit einem
Nenner dritten Grades und einem Nenner dritten Grades, wie durch
die Gleichung (7) dargestellt. Daher wird das vorliegende Modell
durch die folgenden Gleichungen (29) und (30) dargestellt: A(q) = 1 + a1·q–1 +
a2·q–2 +
a3·q–3 (29) B(q) = b1·q–1 +
b2·q–2 +
b3·q–3 (30) The present model is a model of a discrete system with a third-degree denominator and a third-degree denominator as represented by equation (7). Therefore, the present model is represented by the following equations (29) and (30): A (q) = 1 + a 1 · q -1 + a 2 · q -2 + a three · q -3 (29) B (q) = b 1 · q -1 + b 2 · q -2 + b three · q -3 (30)
Daher
werden der Parameterdetektor θ und
der Datenvektor ψ(k)
wie folgt dargestellt: θ = [a1, a2, a3,
b1, b2, b3,] (31) ψ(k) = (–y(k – 1), –y(k – 2), –y(k – 3), u(k – 1), –u(k – 2), –u(k – 3)] (32) Therefore, the parameter detector θ and the data vector ψ (k) are represented as follows: θ = [a 1 , a 2 , a three , b 1 , b 2 , b three ,] (31) ψ (k) = (-y (k-1), -y (k-2), -y (k-3), u (k-1), -u (k-2), -u (k -) 3)] (32)
Wenn
angenommen wird, daß die
Gesamtanzahl von Abtastungen unter einem Zustand der Motordrehzahl
von 1200UpM N beträgt,
so werden die Gleichungen (24) bis (26) wie folgt dargestellt: Assuming that the total number of samples is under a state of engine speed of 1200 rpm, equations (24) to (26) are represented as follows:
2.5 Für eine Betriebsbestimmung notwendiges
Eingangssignal2.5 Necessary for a service provision
input
Zur
Durchführung
der Bestimmung des Systems ist es notwendig, daß das Eingangssignal sämtliche Modi
des Gegenstands erregt. Das heißt,
es ist notwendig, daß das
Eingangssignal eine große
Anzahl von Frequenzkomponenten aufweist. Eine weißartige
Eingangsgröße ist ein
Ideal einer bei der Systembestimmung verwendeten Eingangsgröße, und
es wird eine praktisch falsch weiße Zweiwert-Eingangsgröße für die Systembestimmung
verwendet. Jedoch bewegt sich ein wirksames Frequenzband des Wandflußansprechens
des Motors in einem sehr niederfrequenten Bereich, das heißt, die
Ansprechgeschwindigkeit ist sehr niedrig. Daher ist es schwierig,
ein Antwortverhalten in Reaktion auf die Eingangsgröße einer
M-Zeitreihe zu erhalten. Daher wird auf der Grundlage einer durch
Anwenden einer Schritteingangsgröße, wie
in 12 dargestellt, erhaltenen Wellenform die Systembestimmung
durchgeführt.
Da eine Laplace- Transformation
der Schritteingangsgröße 1/s ist, ändert sich
der Frequenzgewinn umgekehrt proportional zu der Frequenz. Daher
ist es erforderlich, vorher ein wirksames Frequenzband zu bestimmen,
welches wirksamer ist als das Leistungsspektrum.To make the determination of the system, it is necessary that the input signal excite all modes of the subject. That is, it is necessary that the input signal has a large number of frequency components. A white input is an ideal of an input used in determining the system, and a virtually false white two-input is used for system determination. However, an effective frequency band of the wall-flow response of the motor moves in a very low-frequency range, that is, the response speed is very low. Therefore, it is difficult to obtain a response in response to the input of an M time series. Therefore is based on a by using a step input, as in 12 shown waveform obtained the system determination performed. Since a Laplace transform of the step input is 1 / s, the frequency gain changes in inverse proportion to the frequency. Therefore, it is necessary to previously determine an effective frequency band which is more effective than the power spectrum.
2.6 Versuchsergebnis2.6 Test result
Durch
Verwenden des Parameters θ,
welcher durch das oben erwähnte
Verfahren erhalten wird, wird die Übertragungsfunktion G(q, θ) des Systems
bestimmt. Bode-Diagramme von 13A bis 13D zeigen die Bestimmungsergebnisse und aktuellen
Daten. 13A und 13B sind
Bode-Diagramme bezüglich Leichtbenzin,
und 13C und 13D sind
Bode-Diagramme bezüglich
Schwerbenzin. Wie deutlich in diesen Bode-Diagrammen dargestellt,
neigt die Grenzfrequenz des bestimmten Modells zu einer Erhöhung gemäß der Leichtigkeit
der Kraftstoffeigenschaft. Gemäß dem Versuchsergebnis
werden, wenn der Motor 1 in einem Zustand betrieben wird,
bei welchem das Drall-Steuerventil 51 in dem Einlaßkanal geöffnet ist,
die Motordrehzahl etwa 1200UpM beträgt, die Kühlwassertemperatur etwa 40°C beträgt und die
Motorlast niedrig ist, zwei Arten von Benzin, welche unterschiedliche
Kraftstoffeigenschaften aufweisen, mit einer Genauigkeit von ±3σ unterschieden.By using the parameter θ obtained by the above-mentioned method, the transfer function G (q, θ) of the system is determined. Bode diagrams of 13A to 13D show the determination results and current data. 13A and 13B are Bode graphs regarding gasoline, and 13C and 13D are Bode diagrams concerning heavy fuel. As clearly shown in these Bode diagrams, the cutoff frequency of the particular model tends to increase according to the ease of fuel property. According to the test result, when the engine 1 is operated in a state in which the swirl control valve 51 is opened in the intake passage, the engine speed is about 1200 rpm, the cooling water temperature is about 40 ° C, and the engine load is low, two types of gasoline having different fuel properties are distinguished with an accuracy of ± 3σ.
Nachfolgend
wird die durch das ECM 2 durchgeführte Steuerung unter Bezugnahme
auf Flußdiagramme
von 14 bis 17 beschrieben.Below is the by the ECM 2 performed control with reference to flowcharts of 14 to 17 described.
Ein
Flußdiagramm
von 14 zeigt eine Prozedur zum Schätzen der Kraftstoffeigenschaft,
welche in vorbestimmten Intervallen ausgeführt wird. Bei diesem ersten
Ausführungsbeispiel
beträgt
das Ausführungsintervall
dieser in 14 dargestellten Routine 10ms.
Das Flußdiagramm
von 14 ist eine Hauptroutine zum Durchführen der
Schätzung
der Kraftstoffei genschaft, und Flußdiagramme von 15 und 16 sind Unterroutinen,
welche in der Hauptroutine von 14 ausgeführt werden.
Daher erfolgt die Erläuterung
dieser Unterroutinen dann, wenn entsprechende Schritte zu diesen
Unterroutinen erläutert
werden.A flowchart of 14 Fig. 15 shows a procedure for estimating the fuel property which is carried out at predetermined intervals. In this first embodiment, the execution interval of these is in 14 illustrated routine 10ms. The flow chart of 14 is a main routine for performing fuel property estimation, and flowcharts of 15 and 16 are subroutines which are in the main routine of 14 be executed. Therefore, the explanation of these subroutines will be made as appropriate steps to these subroutines will be explained.
In
einem Schritt S1 prüft
das ECM 2 ein Flag FPDF eines Entscheidungsabschlusses
einer Kraftstoffeigenschaft und entscheidet, ob das Flag FPDF auf
1 gesetzt ist oder nicht. Das Flag FPDF eines Entscheidungsabschlusses
einer Kraftstoffeigenschaft zeigt an, ob diese Hauptroutine bereits
einmal oder öfter
nach Starten des Motors 1 ausgeführt wurde. Das heißt, FPDF
= 1 bedeutet, daß ein
Schritt eines Entscheidens der Kraftstoffeigenschaft in dieser Hauptroutine
bereits einmal oder öfter
in dieser Fahrt ausgeführt
wurde. Daher springt die Routine, wenn die Entscheidung an dem Schritt
S1 bejahend ist, zu einem Rückkehrblock,
um die vorliegende Routine zu beenden. Wenn die Entscheidung an
dem Schritt S1 verneinend ist, so fährt die Routine mit einem Schritt
S2 fort.In a step S1, the ECM checks 2 a fuel property decision completion flag FPDF and decides whether the flag FPDF is set to 1 or not. The fuel property decision completion flag FPDF indicates whether this main routine has already been started once or more after the engine is started 1 was executed. That is, FPDF = 1 means that a step of deciding the fuel property in this main routine has already been executed once or more in this travel. Therefore, if the decision at the step S1 is affirmative, the routine jumps to a return block to end the present routine. If the decision at the step S1 is negative, the routine proceeds to a step S2.
Während der
Schritte S2 bis S6 führt
das ECM 2 die Abtastung des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (Ausgangsdaten)
durch. Genauer liest in dem Schritt S2 das ECM 2 das durch
den A/F-Sensor 3 erfaßte Luft-/Kraftstoff-Verhältnis. Das
heißt,
das ECM 2 führt
eine Abtastung von Ausgangsdaten durch. In dem Schritt S3 entscheidet
das ECM 2, ob die Anzahl SA1 von Proben (Ausgangsdaten
in Reaktion auf Eingangsdaten) größer ist als eine vorbestimmte
Anzahl N oder nicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die vorbestimmte Anzahl
N auf 128 gesetzt. Wenn die Entscheidung in dem Schritt S3 verneinend
ist, so fährt
die Routine mit einem Schritt S4 fort, wobei das ECM 2 das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in einem Pufferspeicher vorübergehend speichert
(puffert) und die vorliegende Routine beendet. Das heißt, bis
die Anzahl SA1 die vorbestimmte Anzahl N er reicht, werden die Schritte
S1, S2, S3 und S4 in Intervallen von 10ms wiederholt ausgeführt. Wenn die
Entscheidung in dem Schritt S3 bejahend ist, das heißt, wenn
SA1 > N ist, so fährt die
Routine mit einem Schritt S5 fort. Zu diesem Zeitpunkt hat der Pufferspeicher
bereits eine Anzahl N der Ausgangsdaten gespeichert. Genauer werden
aktuelle Ausgangsdaten in y(1) gespeichert, frühere Ausgangsdaten werden in
y(2) gespeichert, zweimal frühere
Ausgangsdaten werden in y(3) gespeichert, ...., N-1mal frühere Ausgangsdaten werden
in y(N) gespeichert.During steps S2 through S6, the ECM performs 2 the sampling of the exhaust gas air / fuel ratio (output data) by. More specifically, in step S2, the ECM reads 2 that through the A / F sensor three detected air / fuel ratio. That is, the ECM 2 performs a sampling of output data. In step S3, the ECM decides 2 Whether the number SA1 of samples (output data in response to input data) is larger than a predetermined number N or not. In this embodiment, the predetermined number N is set to 128. If the decision in the step S3 is negative, the routine proceeds to a step S4, where the ECM 2 temporarily stores (buffers) the air / fuel ratio in a buffer memory and ends the present routine. That is, until the number SA1 reaches the predetermined number N, steps S1, S2, S3 and S4 are repeatedly executed at intervals of 10 ms. If the decision in the step S3 is affirmative, that is, if SA1> N, the routine proceeds to a step S5. At this time, the buffer memory has already stored a number N of the output data. Specifically, current output data is stored in y (1), previous output data is stored in y (2), twice previous output data is stored in y (3), .... N-1 times earlier output data is stored in y (N).
In
dem Schritt S5 löscht
das ECM 2 die N-mal früher
gespeicherten Ausgangsdaten. In dem Schritt S6 puffert das ECM 2 das
in dieser Routine gelesene Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Das heißt, die
vorliegenden Ausgangsdaten werden in y(N) des Pufferspeichers gespeichert,
und die früheren
Daten in dem Puffer werden sequentiell hin zu einer älteren Seite
in dem Pufferspeicher verschoben. In ähnlicher Weise wird eine aktuelle Einspritzimpulsbreite
(Eingangsdaten) CTIn an dem Schrittansprechen in dem Pufferspeicher
gepuffert. Genauer werden die vorliegenden Eingangsdaten in u(1)
gespeichert, vorhergehende Eingangsdaten in u(2), zweimal frühere Eingangsdaten
in u(3), ..., N-1-mal frühere
Eingangsdaten in u(N). Dementsprechend werden diese Eingangsdaten
unter Berücksichtigung
der Verzögerungszeit
mit den Ausgangsdaten in Entsprechung gebracht.In step S5, the ECM clears 2 the N times earlier stored output data. In step S6, the ECM buffers 2 the air / fuel ratio read in this routine. That is, the present output data is stored in y (N) of the buffer memory, and the previous data in the buffer is sequentially shifted toward an older page in the buffer memory. Similarly, a current injection pulse width (input data) CTIn is buffered at the step response in the buffer memory. More specifically, the present input data is stored in u (1), previous input data in u (2), twice previous input data in u (3), ..., N-1 times earlier input data in u (N). Accordingly, these input data are corresponded to the output data in consideration of the delay time brought.
In
Schritten S7 und S8 führt
das ECM 2 die Analyse des Antwortverhaltens des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
zu einem Zeitpunkt durch, zu welchem die tatsächliche Einspritzimpulsbreite
von den in dem Pufferspeicher gespeicherten Eingabe- und Ausgabedaten
geändert
wird. Ferner schätzt
das ECM 2 auf der Grundlage dieses Analyseergebnisses die
Kraftstoffeigenschaft des verwendeten Kraftstoffs (des sich in Verwendung
befindlichen Kraftstoffs).In steps S7 and S8, the ECM performs 2 the analysis of the response of the exhaust gas air-fuel ratio at a time at which the actual injection pulse width is changed from the input and output data stored in the buffer memory. Furthermore, the ECM appreciates 2 on the basis of this analysis result, the fuel property of the fuel used (the fuel in use).
Die
Bedeutung von "die
Analyse bezüglich
des Antwortverhaltens des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses" liegt in der Bestimmung
des ARX-Modells durch Steuern des Parameters θ des ARX-Modells auf der Grundlage
der Eingabe- und Ausgabedaten, um den Vorhersagefehler des ARX-Modells
bezüglich
des Normmodells zu minimieren. Diese Bestimmungsprozedur des ARX-Modells
wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 15 dargelegt.
Ferner wird die Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm
von 16 dargelegt.The meaning of "the exhaust air / fuel ratio response" is to determine the ARX model by controlling the parameter θ of the ARX model based on the input and output data to estimate the prediction error of the ARX model. Minimize model with respect to the norm model. This determination procedure of the ARX model will be described with reference to the flowchart of FIG 15 presented. Further, the estimation of the fuel property will be described with reference to the flowchart of FIG 16 explained.
Bezüglich des
Flußdiagramms
von 15 bildet das ECM 2 in einem Schritt
S21 den Datenvektor ψ(k)
anhand der in dem Pufferspeicher gespeicherten Eingabe- und Ausgabedaten
und der Gleichung (32). Die Eingabedaten sind in u(1) bis u(128)
des Pufferspeichers gespeichert, und die Ausgabedaten sind in –y(1) bis –y(128)
gespeichert.With regard to the flow chart of 15 forms the ECM 2 in a step S21, the data vector ψ (k) based on the input and output data stored in the buffer memory and the equation (32). The input data is stored in u (1) to u (128) of the buffer, and the output data is stored in -y (1) to -y (128).
In
einem Schritt S22 berechnet das ECM 2R (N) anhand des Datenvektors ψ(k) und
der Gleichung (33). In einem Schritt S23 berechnet das ECM 2 f(N)
anhand der Ausgabedaten y(k), des Datenvektors ψ(k) und der Gleichung (34).
Ferner berechnet das ECM 2 in einem Schritt S24 den Modellparameter θ anhand
von R(N), f(N) und der Gleichung (28) .In a step S22, the ECM calculates 2R (N) based on the data vector ψ (k) and equation (33). In a step S23, the ECM calculates 2 f (N) based on the output data y (k), the data vector ψ (k), and the equation (34). Furthermore, the ECM calculates 2 in a step S24, the model parameter θ based on R (N), f (N) and the equation (28).
Dann
ist die in 15 dargestellte Unterroutine
beendet, und die Routine kehrt zu einem Schritt S8 zurück. Die
Ausführung
des Schritts S8 ist die Entscheidung, ob die Kraftstoffeigenschaft
umgeschaltet wird oder nicht, und wird erreicht durch Ausführen der
Unterroutine von 16.Then the in 15 shown subroutine, and the routine returns to a step S8. The execution of the step S8 is the decision as to whether the fuel property is switched or not, and is achieved by executing the subroutine of 16 ,
In
einem Schritt S31 berechnet das ECM 2 die Übertragungsfunktion
G(q, θ)
des diskreten Zeitreihen-LTI-Systems. Genauer bildet das ECM 2 A(q)
und B(q) anhand von θ und
den Gleichungen (29) und (30) und berechnet G(q, θ) anhand
der vorbereiteten A(q) und B(q) und der Gleichung (8).In a step S31, the ECM calculates 2 the transfer function G (q, θ) of the discrete time series LTI system. More specifically, the ECM forms 2 A (q) and B (q) from θ and equations (29) and (30) and calculates G (q, θ) from the prepared A (q) and B (q) and the equation (8th).
In
einem Schritt S32 berechnet das ECM 2 die Grenzfrequenz
fcReal des ARX-Modells anhand der Übertragungsfunktion
G(q, θ)
des Systems.In a step S32, the ECM calculates 2 the cutoff frequency fc Real of the ARX model based on the transfer function G (q, θ) of the system.
In
einem Schritt S33 vergleicht das ECM 2 die Grenzfrequenz
fcReal des ARX-Modells mit der Grenzfrequenz
fcRef des Normmodells. Genauer entscheidet
das ECM 2, ob die Grenzfrequenz fcReal des
ARX-Modells höher
ist als die Grenzfrequenz fcRef des Normmodells
oder nicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird Schwerbenzin als Bezugskraftstoff verwendet. Daher wird, wenn
Leichtbenzin in der Praxis während
dieser Fahrt verwendet wird, die Grenzfrequenz fcReal des
ARX-Modells höher
als die Grenzfrequenz fcRef des Normmodells
(fcReal > fcRef). Ferner wird, wenn Schwerbenzin in der
Praxis verwendet wird, die Grenzfrequenz fcReal des
ARX-Modells niedriger als die bzw. gleich der Grenzfrequenz fcRef des Normmodells (fcReal ≤ fcRef) Dementsprechend fährt die Routine, wenn fcReal > fCRef, das heißt, wenn Leichtbenzin in der
Praxis verwendet wird, mit einem Schritt S34 fort, wobei das Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flag FPSF
auf 1 (FPSF = 1) gesetzt wird. Wenn fCReal ≤ fcRef, das heißt, wenn Schwerbenzin in der
Praxis verwendet wird, so fährt
die Routine mit einem Schritt S33 fort, wobei das Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flag
FPSF auf 0 (FPSF = 0) gesetzt wird.In a step S33, the ECM compares 2 the cutoff frequency fc Real of the ARX model with the cutoff frequency fc Ref of the norm model. More precisely, the ECM decides 2 whether the cutoff frequency fc Real of the ARX model is higher than the cutoff frequency fc Ref of the norm model or not. In this embodiment, heavy fuel is used as a reference fuel. Therefore, when light gasoline is used in practice during this trip, the cutoff frequency fc Real of the ARX model becomes higher than the cutoff frequency fc Ref of the norm model (fc Real > fc Ref ). Further, when heavy fuel is used in practice, the cutoff frequency fc Real of the ARX model becomes lower than or equal to the cutoff frequency fc Ref of the norm model (fc Real ≤fc Ref ). Accordingly, if fc Real > fC Ref , that is, when light gasoline is used in practice, it goes to a step S34 where the fuel property switching flag FPSF is set to 1 (FPSF = 1). When fC Real ≦ fc Ref , that is, when heavy fuel is used in practice, the routine proceeds to a step S33 where the fuel property switching flag FPSF is set to 0 (FPSF = 0).
Nach
Ausführen
des Schritts S34 bzw. S35 kehrt die Routine zu dem Schritt S9 der
Hauptroutine von 14 zurück. In dem Schritt S9 speichert
das ECM 2 den Inhalt des Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flags FPSF,
welches das Entscheidungsergebnis anzeigt, in dem EEPROM 14.After executing steps S34 and S35, the routine returns to step S9 of the main routine of FIG 14 back. In step S9, the ECM stores 2 the contents of the fuel property switching flag FPSF indicating the decision result in the EEPROM 14 ,
IN
einem Schritt S10 setzt das ECM 2 das Kraftstoffeigenschaft-Entscheidungs-Abschluß-Flag auf
1 (FPDF = 1). Durch ein derartiges Setzen von FPDF = 1 kann die
Routine in diesem Programm nicht mit dem Schritt S2 fortfahren,
solange diese Hauptroutine wiederholt wird, ohne das Flag FPDF rückzusetzen.
Das heißt,
die Entscheidung der Kraftstoffeigenschaft wird einmal pro Fahrt
(von dem Motorstart bis zu dem Motorstopp) ausgeführt.In a step S10, the ECM sets 2 the fuel property decision completion flag to 1 (FPDF = 1). By thus setting FPDF = 1, the routine in this program can not proceed to step S2 as long as this main routine is repeated without resetting the flag FPDF. That is, the fuel property decision is made once every drive (from the engine start to the engine stop).
Durch
Freigeben der Entscheidung der in der Praxis bei dem Fahrzeug VE
verwendeten Kraftstoffeigenschaft wird es möglich, verschiedene Korrekturgrößen der
Kraftstoffeinspritzmenge und einer Start-Kraftstoffeinspritzmenge
gemäß der Eigenschaft
des verwendeten Kraftstoffs festzulegen.By enabling the decision of the fuel property used in practice in the vehicle VE, it becomes possible to have various correction amounts of the fuel injection amount and a starting force set fuel injection amount according to the property of the fuel used.
Bezüglich des
Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS ist ein Berechnungsverfahren davon unter Bezugnahme auf 17 genau dargelegt. Diese Routine wird in Intervallen
von 10ms ausgeführt.Regarding the post-start increase correction coefficient KAS, a calculation method thereof is described with reference to FIG 17 exactly stated. This routine is executed at intervals of 10ms.
In
Schritt S41 liest das ECM 2 das Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flag FPSF.In step S41, the ECM reads 2 the fuel property switching flag FPSF.
In
Schritt S42 prüft
das ECM 2 einen EIN-AUS-Zustand des Starterschalters des
Motors 1. Ist der Starterschalter auf einen EIN-Zustand
gesetzt, so fährt
die Routine mit einem Schritt S43 fort, in welchem das ECM 2 die
Kühlwassertemperatur
Tw und die Motordrehzahl Ne liest. Ist der Starterschalter auf einen
AUS-Zustand gesetzt, so fährt
die Routine mit einem Schritt S49 fort.In step S42, the ECM checks 2 an ON-OFF state of the starter switch of the motor 1 , If the starter switch is set to an ON state, the routine proceeds to a step S43 in which the ECM 2 the cooling water temperature Tw and the engine speed Ne reads. If the starter switch is set to an OFF state, the routine proceeds to a step S49.
In
einem auf den Schritt S43 folgenden Schritt S44 berechnet das ECM 2 einen
Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwert TKAS
durch Abrufen einer Tabelle entsprechend einem in 18 dargestellten Graphen auf der Grundlage der
Kühlwassertemperatur
Tw und des Inhalts des Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flags FPSF.In a step S44 following the step S43, the ECM calculates 2 a post-start increase water temperature correction value TKAS by retrieving a table corresponding to one in 18 graphs based on the cooling water temperature Tw and contents of the fuel property switching flag FPSF.
In ähnlicher
Weise berechnet das ECM 2 in einem Schritt S45 einen zweiten
Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwert KASS
durch Abrufen einer Tabelle entsprechend einem in 19 dargestellten Graphen auf der Grundlage der
Kühlwassertemperatur
Tw und des Inhalts des Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flags FPSF.Similarly, the ECM calculates 2 in a step S45, a second post-start increase water temperature correction value KASS by retrieving a table corresponding to an in 19 graphs based on the cooling water temperature Tw and contents of the fuel property switching flag FPSF.
In
einem Schritt S46 berechnet das ECM 2 einen Nachstart-Erhöhungs-Drehzahl-Korrekturwert
TNKAS durch Abrufen einer Tabelle entsprechend einem in 20 dargestellten Graphen auf der Grundlage der Motordrehzahl
Ne und des Inhalts des Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flags FPSF.In a step S46, the ECM calculates 2 a post-start increase speed correction value TNKAS by retrieving a table corresponding to an in 20 graphs based on the engine speed Ne and the contents of the fuel property switching flag FPSF.
In
einem Schritt S47 berechnet das ECM 2 den Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS anhand der berechneten Korrekturwerte TKAS, KASS und TNKAS und
der folgenden Gleichung: KAS = TKAS × TNKAS
+ KASS (36) In a step S47, the ECM calculates 2 the post-start increase correction coefficient KAS based on the calculated correction values TKAS, KASS and TNKAS and the following equation: KAS = TKAS × TNKAS + KASS (36)
In
einem Schritt S48 speichert das ECM 2 die berechneten Korrekturwerte
TKAS und KASS in adressierten Abschnitten TKASn-1 und
KASSn-1 des EEPROM, so daß das ECM 2 richtig
arbeitet, selbst wenn der Starterschalter in den AUS-Zustand versetzt
ist.In a step S48, the ECM stores 2 the calculated correction values TKAS and KASS in addressed sections TKAS n-1 and KASS n-1 of the EEPROM, so that the ECM 2 works properly even when the starter switch is in the OFF state.
Bei
der nächsten
Routine wird der Starterschalter in den AUS-Zustand versetzt, das
heißt,
der Motor 1 wurde gestartet, und daher geht die Routine
von dem Schritt S42 zu einem Schritt S49 über, um einen Dämpfungsvorgang
auszuführen.In the next routine, the starter switch is set to the OFF state, that is, the motor 1 was started, and therefore, the routine proceeds from the step S42 to a step S49 to execute a damping operation.
In
dem Schritt S49 berechnet die ECM 2 eine Nachstart-Erhöhungs-Verringerungs-Zeitrate
TMKAS durch Abrufen einer Tabelle entsprechend einem in 21 dargestellten Graphen auf der Grundlage des
Inhalts des Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flags FPSF und einer von dem Start des
Motors 1 verstrichenen Zeit t.In step S49, the ECM calculates 2 a post-start increase-decrease time rate TMKAS by retrieving a table corresponding to one in 21 graphs based on the content of the fuel property switching flag FPSF and one of the start of the engine 1 elapsed time t.
In
einem Schritt S50 berechnet das ECM 2 den aktuellen Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwert
TKAS durch Subtrahieren der berechneten KMKAS von dem vorhergehenden
Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwert
KKASn-1(KKAS←TKSn-1-TMKAS).In a step S50, the ECM calculates 2 the current post-start increase water temperature correction value TKAS by subtracting the calculated KMKAS from the previous post-start increase water temperature correction value KKAS n-1 (KKAS ← TKS n-1 -TMKAS).
In
einem Schritt S51 entscheidet das ECM 2, ob TKAS < 0 oder nicht. Ist
die Entscheidung in dem Schritt S51 bejahend, so fährt die
Routine mit einem Schritt S52 fort, bei welchem der Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwert
TKAS auf Null (TKAS←0)
gesetzt wird. Ist die Entscheidung in dem Schritt S51 verneinend,
so fährt
die Routine mit einem Schritt S53 fort. Zu einer Zeit genau nach
Ausschalten des Starterschalters, TKAS > 0. Daher fährt die Routine zu diesem Zeitpunkt
mit dem Schritt S53 fort.In a step S51, the ECM decides 2 whether TKAS <0 or not. If the decision in the step S51 is affirmative, the routine proceeds to a step S52 at which the post-start increase water temperature correction value TKAS is set to zero (TKAS ← 0). If the decision in the step S51 is negative, the routine proceeds to a step S53. At a time just after the starter switch is turned off, TKAS> 0. At this time, the routine proceeds to step S53.
In
dem Schritt S53 berechnet das ECM 2 eine zweite Nachstart-Erhöhungs-Verringerungs-Zeitrate TMKASS
durch Abrufen einer Tabelle entsprechend einem in 22 dargestellten Graphen auf der Grundlage des
Inhalts des Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flags FPSF und einer ausgehend
von dem Start des Motors 1 verstrichenen Zeit t.In step S53, the ECM calculates 2 a second post-start increase-decrease time rate TMKASS by retrieving a table corresponding to one in 22 graphs based on the contents of the fuel property switching flag FPSF and one from the start of the engine 1 elapsed time t.
In
einem Schritt S54 berechnet das ECM 2 einen aktuellen zweiten
Nachstart-Erhöhungs-Korrekturwert
KASS durch Subtra hieren der berechneten TMKASS von dem vorhergehenden
zweiten Nachstart-Erhöhungs-Korrekturwert
KASSn-1(KASS←KASSn-1-TMKASS).In a step S54, the ECM calculates 2 a current second post-start increase correction value KASS by subtracting the calculated TMKASS from the previous second post-start increase correction value KASS n-1 (KASS ← KASS n-1 TMCASS).
In
einem Schritt S55 entscheidet das ECM 2, ob KASS < 0 oder nicht. Ist
die Entscheidung in dem Schritt S55 bejahend, so fährt die
Routine mit einem Schritt S56 fort, in welchem KASS auf Null (KASS←0) gesetzt
wird, und fährt
dann mit Schritt S46 fort. Ist die Entscheidung in dem Schritt S56
verneinend, so fährt die
Routine mit einem Schritt S46 fort. Da bei der erstmaligen Routine
nach der Verneinungsentscheidung in dem Schritt S42 KASS > 0, fährt diese
Routine mit dem Schritt S46 fort.In a step S55, the ECM decides 2 , whether KASS <0 or not. If the decision in the step S55 is affirmative, the routine proceeds to a step S56 in which KASS is set to zero (KASS ← 0), and then proceeds to step S46. If the decision in the step S56 is negative, the routine proceeds to a step S46. Since KASS> 0 in the first routine after the negative decision in step S42, this routine proceeds to step S46.
Ferner
wird bei der folgenden nächsten
Routine die Ausführung
des Schritts S49, S50, S53 und S54 wiederholt, und schließlich nehmen
die Werte TKAS und KASS Werte kleiner Null an. Bei einer derartigen
Bedingung werden jeweils die Schritte S52 und S56 wiederholt, so
daß die
Werte TKAS bzw. KASS auf Null gesetzt werden. Folglich werden TKAS
und KASS allmählich
von Anfangswerten, welche zu dem Zeitpunkt des Ausschaltens des
Starterschalters genommen wurden, mit einer vorbestimmten Rate auf
Null verringert, wobei TNKAS konstant ist. Folglich ist der Anfangswert
TKAS größer als
derjenige von KASS, und die Verringerungszeitrate von TKAS ist größer als
diejenige von KASS . Daher wird KAS, welcher die Summe von TKAS
und KASS ist, von einem Anfangswert, welcher die Summe der Anfangswerte
von TKAS und KASS zu dem Ausschaltzeitpunkt des Starterschalters
ist, bei hoher Rate drastisch verringert. Ferner wird KAS nach einem
Zeitpunkt, bei welchem TKAS Null erreicht, mit niedriger Rate langsam
verringert.Further
will next at the next
Routine the execution
of step S49, S50, S53 and S54, and finally take
the values TKAS and KASS values less than zero. In such a
Condition, the steps S52 and S56 are repeated, so
that the
Values TKAS or KASS are set to zero. Consequently, TKAS
and KASS gradually
of initial values which at the time of turning off the
Starter switch, at a predetermined rate
Zero decreases with TNKAS constant. Hence, the initial value
TKAS bigger than
that of KASS, and the reduction time rate of TKAS is greater than
that of KASS. Therefore, KAS, which is the sum of TKAS
and KASS is, from an initial value, which is the sum of the initial values
from TKAS and KASS to the switch-off time of the starter switch
is drastically reduced at a high rate. Further, KAS becomes after a
Time at which TKAS reaches zero, slow at low rate
reduced.
In
diesem Fall werden die Anfangswerte von TKAS und KASS derart festgelegt,
daß diejenigen,
welche Leichtbenzin verwenden, kleiner sind als diejenigen, welche
Schwerbenzin verwen den, wie in 18 und 19 dargestellt.
Ferner werden die Verringerungszeitraten von TKAS und KASS derart
festgelegt, daß diejenigen
von Leichtbenzin kleiner sind als diejenigen von Schwerbenzin, wie
in 21 und 22 dargestellt. Dementsprechend
ist KAS im Falle von Leichtbenzin kleiner als derjenige im Falle
von Schwerbenzin, wie in 23 dargestellt.In this case, the initial values of TKAS and KASS are set so that those using light gasoline are smaller than those using heavy fuel gas, as in 18 and 19 shown. Further, the reduction time rates of TKAS and KASS are set such that those of light gasoline are smaller than those of heavy gasoline, as in 21 and 22 shown. Accordingly, in the case of light gasoline, KAS is smaller than that in the case of heavy fuel gas, as in 23 shown.
Das
heißt,
wird die Entscheidung der Kraftstoffeigenschaft nicht ausgeführt und
wird kein Leichtbenzin verwendet, so wird ein Tabellenwert der verschiedenen
Korrekturwerte, abgestimmt auf Schwerbenzin, zum Bestimmen des Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS verwendet. Daher wird in einem solchen Fall das Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett.
Wird, im Gegensatz dazu, die Entscheidung der Kraftstoffeigenschaft
von verwendetem Benzin ausgeführt,
das heißt,
wird entschieden, daß Leichtbenzin
bei diesem System in der Praxis verwendet wird, so wird ein KAS
für Leichtbenzin
bei dem nächsten
Start des Motors berechnet. Dementsprechend wird, selbst wenn Leichtbenzin
bei dem Motor 1 in der Praxis verwendet wird, das Luft/Kraftstoffverhältnis bei
einem geeigneten Wert gehalten, ohne sich hin zur fetten Seite zu
verschieben.That is, if the decision of the fuel property is not made, and light gasoline is not used, a table value of the various correction values tuned to heavy fuel is used for determining the post-start increase correction coefficient KAS. Therefore, in such a case, the air / fuel ratio becomes rich. On the contrary, when the decision is made on the fuel property of used gasoline, that is, it is decided that light gasoline is used in practice in this system, a KAS for light gasoline is calculated at the next start of the engine. Accordingly, even if light gasoline in the engine 1 is used in practice, the air / fuel ratio kept at an appropriate value without shifting to the rich side.
In
einem Flußdiagramm
von 24 wird ein zweites Ausführungsbeispiel
des Kraftstoffeigenschaft-Erfassungssystems dargelegt. Ein Grundaufbau
des zweiten Ausführungsbeispiels
ist der gleiche wie derjenige des ersten Ausführungsbeispiels, wie in 1 dargestellt.
Ferner verwendet die Routine für
die Kraftstoffeigenschaftschätzung
des zweiten Ausführungsbeispiels
die durch ein Flußdiagramm
von 14 des ersten Ausführungsbeispiels dargestellte
Routine. Das Flußdiagramm
von 24 stellt die Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Entscheidungsprozedur
entsprechend derjenigen, welche in 16 dargestellt
ist, dar. In dem Flußdiagramm
von 24 sind Schritte, welche denjenigen
des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen,
mit den gleichen Schrittbezugszeichen bezeichnet. Die Erläuterung
des Inhalts bezüglich
Abschnitten und Flußdiagrammen,
welcher demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entspricht,
ist hierin weggelassen.In a flow chart of 24 A second embodiment of the fuel property detection system is set forth. A basic construction of the second embodiment is the same as that of the first embodiment as in FIG 1 shown. Further, the fuel property estimation routine of the second embodiment uses the flowchart of FIG 14 of the first embodiment. The flow chart of 24 sets the fuel property switching decision procedure according to those described in 16 is shown in the flow chart of 24 For example, steps corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The explanation of the content regarding portions and flowcharts corresponding to that of the first embodiment is omitted herein.
Das
heißt,
das zweite Ausführungsbeispiel
ist geeignet, einen mittleren Kraftstoff mit einer mittleren Flüchtigkeit
als Bezugskraftstoff zu verwenden, im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel,
bei welchem ein Schwerkraftstoff mit einer niedrigen Flüchtigkeit
verwendet wird. Ferner ist bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel
Benzin mit einer höheren
Flüchtigkeit
bezüglich
des Bezugskraftstoffs als Leichtbenzin definiert, und Benzin mit
einer niedrigeren Flüchtigkeit
bezüglich
des Bezugskraftstoffs ist als Schwerbenzin definiert. Bei der Prozedur
zum Entscheiden der Kraftstoffeigenschaft wird eine Differenz zwischen
der Grenzfrequenz des Betriebsmodells und der Grenzfrequenz des
Normmodells berechnet, und die Kraftstoffeigenschaft des in der
Praxis verwendeten Benzins wird entschieden durch Vergleichen der
Differenz zwischen den Grenzfrequenzen und einer Toleranz davon.
Durch Liefern der Toleranz wird es selbst bei einem Dispergieren
der Grenzfrequenz des zu entscheidenden Kraftstoffs bezüglich derjenigen
des Bezugskraftstoffs möglich,
die Kraftstoffeigenschaft des in der Praxis verwendeten Kraftstoffs
zu entscheiden.The
is called,
the second embodiment
is suitable for medium fuel with a medium volatility
to use as a reference fuel, in contrast to the first embodiment,
which is a heavy fuel with a low volatility
is used. Further, in this second embodiment
Gasoline with a higher
volatility
in terms of
the reference fuel is defined as light gasoline, and gasoline with
a lower volatility
in terms of
of the reference fuel is defined as heavy fuel. At the procedure
to decide the fuel property is a difference between
the cutoff frequency of the operating model and the cutoff frequency of the
Standard model calculated, and the fuel property of the in the
Practice of used gasoline is decided by comparing the
Difference between the cutoff frequencies and a tolerance thereof.
By providing the tolerance, it even becomes dispersing
the cutoff frequency of the fuel to be decided with respect to those
the reference fuel possible,
the fuel property of the fuel used in practice
to decide.
Das
Flußdiagramm
von 24 umfaßt Schritte S61 bis S66 anstelle
der in dem Flußdiagramm
von 16 verwendeten Schritte S33
bis S35. Dementsprechend wird nach Ausführen des Schritts S31 und S32 zum
Berechnen von G(q, θ)
und von fcReal der Schritt S61 ausgeführt.The flow chart of 24 comprises steps S61 to S66 instead of those in the flowchart of FIG 16 used steps S33 to S35. Accordingly, after executing steps S31 and S32 to calculate G (q, θ) and fc Real, step S61 is executed.
In
dem Schritt S61 berechnet das ECM 2 eine Grenzfrequenzdifferenz Δfc zwischen
der Grenzfrequenz des Betriebsmodells und der Grenzfrequenz des
Normmodells durch Verwenden der folgenden Gleichung (37): ΔfC = fcReal – fcRef (37) In step S61, the ECM calculates 2 a cutoff frequency difference Δfc between the cutoff frequency of the operation model and the cutoff frequency of the norm model by using the following equation (37): ΔfC = fc real - fc Ref (37)
In
dem Schritt S62 entscheidet das ECM 2, ob ein Absolutwert
der Frequenzdifferenz Δfc
kleiner als ein vorbestimmter Wert a zum
Definieren einer Toleranz (eines zulässigen Bereichs) des Bezugskraftstoffs bzw.
gleich diesem ist. Ist die Frequenzdifferenz Δfc kleiner oder gleich (|Δfc| ≤ a), das heißt, entspricht der verwendete
Kraftstoff dem Bezugskraftstoff, so fährt die Routine mit einem Schritt
S64 fort, in welchem das ECM 2 ein Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flag
FPSF2 auf Null (FPSF2←0)
setzt. Ist die Frequenzdifferenz Δfc größer als
(|Δfc| > a), das heißt, ist der verwendete Kraftstoff
Schwerkraftstoff oder Leichtkraftstoff, so fährt die Routine mit einem Schritt
S63 fort.In step S62, the ECM decides 2 Whether or not an absolute value of the frequency difference Δfc is smaller than a predetermined value a for defining a tolerance (allowable range) of the reference fuel. If the frequency difference Δfc is less than or equal to (| Δfc | ≦ a ), that is, if the fuel used corresponds to the reference fuel, the routine proceeds to a step S64 in which the ECM 2 sets a fuel property switching flag FPSF2 to zero (FPSF2 ← 0). If the frequency difference Δfc is greater than (| Δfc |> a ), that is, if the fuel used is heavy fuel or light fuel, the routine proceeds to a step S63.
In
dem Schritt S63 entscheidet das ECM 2, ob die Frequenzdifferenz Δfc größer ist
als der vorbestimmte Wert a oder
nicht. Ist die Entscheidung in dem Schritt S63 bejahend (Δfc > a), das heißt, wird Leichtbenzin in der
Praxis verwendet, so fährt
die Routine mit einem Schritt S65 fort, in welchem das ECM 2 das Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flag
FPSF2 auf 1 (FPSF2←1)
setzt. Ist die Entscheidung in dem Schritt S63 verneinend (Δfc < a), das heißt, wird Schwerbenzin in der
Praxis verwendet, so fährt
die Routine mit einem Schritt S66 fort, in welchem das ECM 2 das
Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Flag FPSF2 auf 2 (FPSF2←2) setzt.In step S63, the ECM decides 2 Whether the frequency difference Δfc is greater than the predetermined value a or not. If the decision in the step S63 is affirmative (Δfc> a ), that is, if light gasoline is used in practice, the routine proceeds to a step S65 in which the ECM 2 sets the fuel property switching flag FPSF2 to 1 (FPSF2 ← 1). If the decision in the step S63 is negative (Δfc < a ), that is, heavy fuel is used in practice, the routine proceeds to a step S66 in which the ECM 2 sets the fuel property switching flag FPSF2 to 2 (FPSF2 ← 2).
Durch
Ausführen
des oben erwähnten
Programms des zweiten Ausführungsbeispiels
wird es möglich zu
entscheiden, welcher der Bezugskraftstoffe, Leichtkraftstoff oder
Schwerkraftstoff, bei dem Fahrzeug VE verwendet wird. Selbstverständlich ist
es erforderlich, vorher Tabellenwerte vorzusehen, welche notwendig sind
zum Berechnen des Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS für
jede der drei Kraftstoffarten entsprechen den Graphen von 18 bis 22.By executing the above-mentioned program of the second embodiment, it becomes possible to decide which of the reference fuels, light fuel or heavy fuel, is used in the vehicle VE. Of course, it is necessary to previously provide table values necessary for calculating the post-start increase correction coefficient KAS for each of the three types of fuels corresponding to the graphs of FIG 18 to 22 ,
Unter
Bezugnahme auf 25 bis 27 wird
ein drittes Ausführungsbeispiel
des Kraftstoffeigenschaft-Erfassungssystems dargelegt. Ein Grundaufbau
des dritten Ausführungsbeispiels
ist der gleiche wie derjenige des ersten Ausführungsbeispiels, wie in 1 dargestellt,
und daher ist eine Erläuterung
der Inhalte, welche denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen,
hierin weggelassen.With reference to 25 to 27 A third embodiment of the fuel property detection system is set forth. A basic construction of the third embodiment is the same as that of the first embodiment as in FIG 1 and therefore, an explanation of the contents corresponding to those of the first embodiment is omitted herein.
Die
Flußdiagramme
von 25 und 26 zeigen
die Kraftstoffeigenschaft-Schätz-Prozedur
und die Kraftstoffeigenschaft-Umschalt-Entscheidungsprozedur entsprechend
denjenigen von 14 und 16 bei dem
ersten Ausführungsbeispiel.
Bei dem Flußdiagramm
von 25 sind Schritte, welche gleich
denjenigen von 14 bei dem ersten Ausführungsbeispiel
sind, mit den gleichen Schrittbezugszeichen bezeichnet. Ferner sind
bei dem Flußdiagramm
von 26 Schritte, welche gleich
denjenigen von 16 bei dem ersten Ausführungsbeispiel
sind, mit den gleichen Schrittbezugszeichen bezeichnet.The flowcharts of 25 and 26 FIG. 15 show the fuel property estimation procedure and the fuel property switching decision procedure corresponding to those of FIG 14 and 16 in the first embodiment. In the flow chart of 25 are steps equal to those of 14 in the first embodiment, are denoted by the same reference numerals. Further, in the flow chart of 26 Steps equal to those of 16 in the first embodiment, are denoted by the same reference numerals.
Wie
aus dem Vergleich zwischen dem Flußdiagramm von 25 des dritten Ausführungsbeispiels und demjenigen
von 14 des ersten Ausführungsbeispiels ersichtlich,
ist das Flußdiagramm
von 25 des dritten Ausführungsbeispiels
derart ausgelegt, daß Schritte
S71 und S72 auf den Schritt S7 folgend neu hinzugefügt werden.
Das heißt,
das dritte Ausführungsbeispiel
ist derart ausgelegt, daß das
ECM 2 die Kraftstoffeigenschaftschätzung berechnet und diese in
dem EEPROM speichert, wie in den Schritten S71 und S72 des Flußdiagramms
von 25 dargestellt. Die Verwendung
der Kraftstoffeigenschaftschätzung
verbessert die Berechnungsgenauigkeit der verschiedenen Korrekturgrößen bezüglich der
Kraftstoffeinspritzmenge.As from the comparison between the flowchart of 25 of the third embodiment and that of 14 of the first embodiment, the flowchart of FIG 25 of the third embodiment is designed such that steps S71 and S72 are newly added following the step S7. That is, the third embodiment is designed such that the ECM 2 calculates the fuel property estimate and stores it in the EEPROM, as in steps S71 and S72 of the flowchart of FIG 25 shown. The use of the fuel property estimation improves the calculation accuracy of the various correction amounts with respect to the fuel injection amount.
Bezüglich der
Berechnung der Kraftstoffeigenschaftschätzung, ausgeführt in dem
Schritt S71 des Flußdiagramms
von 25, erfolgt die Erläuterung
unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm
von 26, welches die in dem Schritt
S71 gestartete Unterroutine anzeigt.Regarding the calculation of the fuel property estimation, executed in the step S71 of the flowchart of FIG 25 , the explanation will be made with reference to the flowchart of FIG 26 indicating the subroutine started in step S71.
In
einem Schritt S31 berechnet das ECM 2 G(q, θ). In dem Schritt S32 berechnet
das ECM 2 die Grenzfrequenz fcReal des
Betriebsmodells.In a step S31, the ECM calculates 2 G (q, θ). In step S32, the ECM calculates 2 the cutoff frequency fc Real of the operating model.
In
einem auf den Schritt S32 folgenden Schritt S76 berechnet das ECM 2 die
Kraftstoffeigenschaftschätzung
durch Abrufen einer Tabelle entsprechend eines in 27 dargestellten Graphen von der berechneten Grenzfrequenz
fcReal des Betriebsmodells. Die Beziehung
zwischen der Grenzfrequenz fcReal des Betriebsmodells
und der Kraftstoffeigenschaftschätzung
wurde zuvor erhalten und in dem Speicher des ECM 2 in Form
der Tabelle entsprechend dem Graph von 27 gespeichert.
Daher ermöglicht
das dritte Ausführungsbeispiel
ein Schätzen
der Kraftstoffeigenschaft des verwendeten Kraftstoffs (des sich
in Verwendung befindlichen Kraftstoffs) ausgehend von der Grenzfrequenz
des Betriebsmodells.In a step S76 following the step S32, the ECM calculates 2 the fuel property estimate by retrieving a table according to an in 27 graphs shown by the berech Neten cut-off frequency fc Real of the operating model. The relationship between the cut-off frequency fc Real of the operating model and the fuel property estimate has previously been obtained and stored in the memory of the ECM 2 in the form of the table according to the graph of 27 saved. Therefore, the third embodiment makes it possible to estimate the fuel property of the fuel used (the fuel in use) from the cut-off frequency of the operation model.
Unter
Bezugnahme auf 28 und 42 wird
ein viertes Ausführungsbeispiel
des Kraftstoffeigenschaft-Erfassungssystems dargelegt. Das vierte
Ausführungsbeispiel
ist grundlegend aufgebaut aus Elementen, welche denjenigen des in 1 dargestellten
ersten Ausführungsbeispiels
entsprechen. Die Kraftstoffeigenschaft-Schätz-Prozedur des vierten Ausführungsbeispiels,
dargestellt in dem Flußdiagramm
von 28, ist gene rell derjenigen
des ersten Ausführungsbeispiels,
dargestellt in 14, ähnlich, abgesehen davon, daß Schritte
S81, S82, S83 und S84 ferner hinzugefügt sind. Da die durch die gleichen
Bezugszeichen dargestellten Schritte den gleichen Inhalt aufweisen
wie diejenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel, ist eine Erläuterung
davon hier weggelassen. Es erfolgt nachfolgend lediglich eine Erläuterung
bezüglich
der bei dem vierten Ausführungsbeispiel
neu hinzugefügten
Schritte.With reference to 28 and 42 A fourth embodiment of the fuel property detection system is set forth. The fourth embodiment is basically composed of elements which are the same as those of the present invention 1 correspond to the first embodiment shown. The fuel property estimation procedure of the fourth embodiment shown in the flowchart of FIG 28 is generally the same as that of the first embodiment shown in FIG 14 similarly, except that steps S81, S82, S83 and S84 are further added. Since the steps represented by the same reference numerals have the same contents as those in the first embodiment, an explanation thereof is omitted here. Only an explanation will be given below with respect to the newly added steps in the fourth embodiment.
In
einem dem Schritt S6 folgenden Schritt S81 in dem Flußdiagramm
von 28 entscheidet das ECM 2,
ob die Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft ausgeführt
werden kann oder nicht. Eine genaue Prozedur dieser Entscheidung
ist in dem Flußdiagramm
von 42 dargestellt. Das heißt, die
Entscheidung in dem Schritt S81 wird ausgeführt durch schrittweises Prüfen des
Inhalts der Schritte S121 bis S135, und lediglich dann, wenn alle
Entscheidungen bezüglich
des Inhalts der Schritte S121 bis S135 bejahend sind, ist die Schätzung der Kraftstoffeigenschaft
zulässig.
Ist mindestens eine der Entscheidungen der Schritte S121 bis S135
verneinend, so ist eine Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft verboten. Der zu prüfende Inhalt in dem Entscheidungsblock wird
dargelegt. Genauer wird geprüft,
ob die folgenden Bedingungen (A) bis (H) erfüllt sind oder nicht.
- A) Ein Spülvorgang
des Kraftstoffverdampfungs-Steuersystems 54 ist
nun verboten, und eine Verzögerungszeit
VERZÖGERUNG1#
ist ausgehend von dem Verbot des Spülvorgangs abgelaufen. Diese
Inhalte werden in den Schritten S121 und S122 geprüft.
- B) Ein Bremsschalter des Bremssteuersystems 56 ist
in einen AUS-Zustand gesetzt, und eine Verzögerungszeit VERZÖGERUNG2#
ist ausgehend von dem Ausschalten des Bremsschalters abgelaufen.
Diese Inhalte werden in den Schritten S123 und S124 geprüft.
- C) Der Motor 1 arbeitete in einem stabilen Zylinderverteilungsbereich,
und eine Verzögerungszeit VERZÖGERUNG3#
ist ausgehend von einem Zeitpunkt abgelaufen, zu welchem der Motor
in den stabilen Zylinderverteilungsbereich versetzt wurde. Diese
Inhalte werden in den Schritten S125 und S126 geprüft.
- D) Das ECM 2 entscheidet, daß der Motor 1 nicht
fehlzündet,
und eine Verzögerungszeit VERZÖGERUNG4#
ist ausgehend von einem Zeitpunkt abgelaufen, zu welchem das ECM 2 die
Fehlzündungsentscheidung
aufhebt. Diese Inhalte werden in den Schritten S127 und S128 geprüft.
- E) Eine Abgasrückführsteuerung
(EGR-Steuerung), welche durch das EGR-System 58 ausgeführt wird,
ist verboten, und eine Verzögerungszeit
VERZÖGERUNG5#
ist ausgehend von einem Anfangszeitpunkt eines Verbots der EGR abgelaufen.
Diese Inhalte werden in den Schritten S129 und S130 geprüft.
- F) Das Drall-Steuerventil 51 ist geschlossen oder eine
Verzögerungszeit
VERZÖGERUNG6#
ist ausgehend von einem Zeitpunkt abgelaufen, zu welchem das Drall-Steuerventil 51 geöffnet wird.
Der Inhalt wird in dem Schritt S131 geprüft.
- G) Das Automatikgetriebe 60 wird in einen Sperrzustand
versetzt, und eine Verzögerungszeit VERZÖGERUNG7#
ist ausgehend von einem Zeitpunkt abgelaufen, zu welchem der Sperrzustand
beginnt. Diese Inhalte werden in den Schritten S132 und S133 geprüft.
- H) Die Kraftstoffabschaltung wird nicht ausgeführt, und
eine Verzögerungszeit
VERZÖGERUNG3#
ist ausgehend von einem Zeitpunkt der Wiederherstellung der Kraftstoffabschaltung
abgelaufen. Diese Inhalte werden in den Schritten S134 und S135
geprüft.
In a step S81 following the step S6 in the flowchart of FIG 28 decides the ECM 2 Whether the fuel property estimate can be carried out or not. An exact procedure of this decision is in the flow chart of 42 shown. That is, the decision in the step S81 is executed by stepwise checking the contents of the steps S121 to S135, and only if all decisions regarding the contents of the steps S121 to S135 are affirmative, the estimation of the fuel property is allowed. If at least one of the decisions of steps S121 to S135 is negative, an estimation of the fuel property is prohibited. The content under review in the decision block is set forth. More specifically, it is checked whether or not the following conditions (A) to (H) are satisfied. - A) A purging operation of the fuel evaporation control system 54 is now prohibited, and a delay time DELAY1 # has expired from the prohibition of purging. These contents are checked in steps S121 and S122.
- B) A brake switch of the brake control system 56 is set in an OFF state, and a DELAY_2 delay time has elapsed from the turn-off of the brake switch. These contents are checked in steps S123 and S124.
- C) The engine 1 operated in a stable cylinder distribution area, and a deceleration time DELAY3 # has elapsed from a time point when the engine was placed in the stable cylinder distribution area. These contents are checked in steps S125 and S126.
- D) The ECM 2 decides that the engine 1 does not misfire, and a delay DELAY4 # has expired from a time when the ECM 2 cancel the misfire decision. These contents are checked in steps S127 and S128.
- E) An exhaust gas recirculation (EGR) control provided by the EGR system 58 is executed is prohibited, and a delay time DELAY # 5 has elapsed from an initial time of prohibition of the EGR. These contents are checked in steps S129 and S130.
- F) The swirl control valve 51 is closed or a delay DELAY6 # has expired from a point in time to which the swirl control valve 51 is opened. The content is checked in step S131.
- G) The automatic transmission 60 is set in a lock state, and a delay time DELAY7 # has elapsed from a time when the lock state starts. These contents are checked in steps S132 and S133.
- H) The fuel cut is not carried out, and a delay time DELAY3 # has elapsed from a time of fuel cut restoration. These contents are checked in steps S134 and S135.
Wenn
sämtliche
der obigen Bedingungen erfüllt
sind, so fährt
die Routine des in 42 dargestellten Flußdiagramms
mit einem Schritt S236 fort, in welchen das ECM 2 entscheidet,
daß die
Durchführung
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft zulässig
ist, und ein Schätzungszulässigkeits-Flag
auf 1 (EAF = 1) setzt. Wenn mindestens eine der obigen Bedingungen
nicht erfüllt
ist, so fährt
Routine des in 42 dargestellten Flußdiagramms
mit einem Schritt S137 fort, in welchem das ECM 2 entscheidet,
daß die
Durchführung
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft verboten ist, und das Schätzungszulässigkeits-Flag
EAF auf 0 (EAF = 0) setzt.If all of the above conditions are satisfied, the routine of in 42 illustrated flowchart with a step S236, in which the ECM 2 decides that the performance of fuel property estimation is allowed and sets an estimation allowance flag to 1 (EAF = 1). If at least one of the above conditions is not met, the routine of the in 42 2 with a step S137 in which the ECM 2 decides that the fuel property estimation is prohibited, and sets the estimation permission flag EAF to 0 (EAF = 0).
Die
Bedingungen (A) bis (H) sind lediglich unter Berücksichtigung einer breiten
Verwendung verschiedener Motoren und Fahrzeuge aufgeführt. Dementsprechend
sind manche Bedingungen bei manchen Motoren und Fahrzeugen nicht
erforderlich, und daher können
in einem derartigen Fall die nicht erforderlichen Bedingungen aus
den Entscheidungsinhalten gelöscht
werden. Beispielsweise ist in einem Fall eines mit einem Handschaltgetriebe
ausgestatteten Fahrzeugs die Entscheidung bezüglich der Bedingung (G) nicht
erforderlich. In einem einfachsten Fall kann lediglich eine Bedingung
für die
Zulässigkeit
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft entschieden werden.Conditions (A) to (H) are listed only considering wide use of various engines and vehicles. Accordingly, some conditions are not required in some engines and vehicles, and therefore, in such a case, the unnecessary loading conditions are deleted from the decision content. For example, in a case of a vehicle equipped with a manual transmission, the decision on the condition (G) is not required. In a simplest case, only one condition for the admissibility of the fuel property estimate can be decided.
Dieses
vierte Ausführungsbeispiel
ist derart angeordnet, daß es
eine Durchführung
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft verbietet, wenn das Fahrzeug VE, welches
mit dem Motor 1 ausgestattet ist, in mindestens einen der
folgenden Zustände
versetzt wird: (a) ein Zustand, in welchem der Spülvorgang
durchgeführt wird,
(b) ein Zustand, in welchem der Bremsschal ter EIN-geschaltet ist,
(c) ein Zustand, des instabilen Zylinderverteilungsbereichs, (d)
ein Zustand einer Fehlzündungsentscheidung,
(e) ein Zustand einer EGR, (f) ein Zustand, in welchem das Drall-Steuerventil
gerade umgeschaltet wurde, (g) ein Zustand eines Entsperrzustand,
(h) ein Zustand einer Kraftstoffabschaltung. Der Grund für ein Verbieten
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft in den oben genannten Zuständen ist,
daß in
diesen Zustände
das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch
Faktoren abgesehen von der Kraftstoffeigenschaft schwankt. Dementsprechend
wird, wenn die Abtastung der Ausgangsdaten bezüglich des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
selbst unter den oben erwähnten Zuständen durchgeführt wird,
was verboten ist, die Genauigkeit der Abtastdaten stark verschlechtert.
Diese Verschlechterung der Daten verschlechtert ferner die Genauigkeit
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft.This fourth embodiment is arranged to prohibit performance of the fuel property estimation when the vehicle VE is connected to the engine 1 is equipped, is placed in at least one of the following states: (a) a state in which the purging operation is performed, (b) a state in which the brake switch ter is turned ON, (c) a state of the unstable cylinder distribution area (d) a state of misfire decision, (e) a state of EGR, (f) a state in which the swirl control valve has just been switched, (g) a state of an unlock state, (h) a state of fuel cut. The reason for prohibiting the estimation of the fuel property in the above-mentioned states is that in these states, the exhaust gas air-fuel ratio fluctuates by factors other than the fuel property. Accordingly, when the sampling of the output data on the exhaust gas air-fuel ratio is performed even under the above-mentioned conditions, which is prohibited, the accuracy of the sampling data is greatly deteriorated. This deterioration of the data further deteriorates the accuracy of the estimation of the fuel property.
Nachfolgend
werden die Einflüsse
der oben genannten Zustände
(a) bis (g) genau beschrieben.following
become the influences
the above states
(a) to (g) described in detail.
Zu Zustand (a):To state (a):
Das
Kraftstoffverdunstungs-Steuersystem 54 ist an dem Fahrzeug
VE angebracht, welches mit einem Verbrennungsmotor 1 ausgestattet
ist. Das Kraftstoffverdunstungs-Steuersystem 54 ist derart
angeordnet, daß es
in einem Kraftstofftank verdunsteten Kraftstoffdampf zu einem Aktivkohlebehälter führt, den
Kraftstoffdampf in der Aktivkohle im Aktivkohlebehälter absorbiert
und den absorbierten Kraftstoffdampf durch Öffnen eines Spülventils
unter einem vorbestimmten Betriebszustand des Motors in den Motor
spült.
Durch Öffnen
des Spülventils
wird der Aktivkohlebehälter
mit einer Stromabwärtsseite
der Drosselklappe in einem Einlaßrohr verbunden. Da durch diese Öffnung der
Aktivkohlebehälter mit
einem Unterdruck beaufschlagt wird, wird dem Aktivkohlebehälter Frischluft
zugeführt,
so daß der
absorbierte Kraftstoffdampf gelöst
wird und der gelöste
Kraftstoffdampf dem Motor zugeführt
wird. Dementsprechend wird, wenn das Fahrzeug VE, welches mit dem
Kraftstoffverdunstungs-Steuersystem 54 ausgestattet ist,
gestartet wird, nachdem es für
eine verhältnismäßig lange Zeit
geparkt war, daß Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis während eins
ersten Spülvorgangs
des Kraftstoffverdunstungs-Steuersystems 54 fetter als
dasjenige während
einer Periode, zu welcher der Spülvorgang
verboten ist.The fuel evaporation control system 54 is attached to the vehicle VE, which is equipped with an internal combustion engine 1 Is provided. The fuel evaporation control system 54 is arranged to lead vaporized fuel vapor in a fuel tank to an activated carbon canister, absorb the fuel vapor in the activated carbon in the canister, and flush the absorbed fuel vapor into the engine by opening a purge valve under a predetermined operating condition of the engine. By opening the purge valve, the charcoal canister is connected to a downstream side of the throttle in an intake pipe. Since a negative pressure is applied through this opening of the activated carbon container, fresh air is supplied to the activated carbon container, so that the absorbed fuel vapor is released and the dissolved fuel vapor is supplied to the engine. Accordingly, when the vehicle VE is connected to the fuel evaporation control system 54 after being parked for a relatively long time, exhaust gas air / fuel ratio is started during a first purge of the fuel evaporation control system 54 richer than that during a period when rinsing is prohibited.
Zu Zustand (b):To state (b):
Ein
so genanntes Hydro-Vac, welches eine Art eines Hydrovakuum-Bremssystems
und an einem Bremssystem angebracht ist, ist derart angeordnet,
daß dann,
wenn ein Bremspedal nicht niedergedrückt ist, ein stromabwärts der
Drosselklappe erzeugter Vakuumdruck auf zwei Kammern angewandt wird,
welche durch Teilen eines Zylinders mittels eines Kolbens ausgebildet
sind, so daß eine
Bremsleistung eines Bremssystems unterstützt wird. Ferner wird, wenn
das Bremspedal niedergedrückt
wird, eine der beiden Kammern mit der Atmosphäre verbunden, indem ein daran
angebrachtes Ventil umgeschaltet wird. Durch diese Ventilbetätigung wird
ein Druckunterschied zwischen den beiden Kammern erzeugt, und daher
wird der Kolben derart bewegt, daß dieser einen Hydraulikkolben
bewegt, welcher mit einem Spitzenende einer Druckstange des Kolbens
verbunden ist. Diese Bewegung des Hydraulikkolbens verstärkt einen
Hydraulikdruck, welcher von einem Hauptzylinder geliefert wird.
Der verstärkte
Hydraulikdruck wird jedem Radzylinder zugeführt. Ferner existiert ein sogenanntes
Master-Vac zum Erhöhen
einer Druckkraft des Hauptzylinders auf dieser Seite des Hauptzylinders.
Dieses Master-Vac verwendet ein Druckerhöhungsprinzip, welches das gleiche
wie bei dem Hydro- Vac
ist. Sowohl das Hydro-Vac als auch das Master-Vac sind ein Bremskraftverstärker, welcher
einen Vakuumdruck verwendet, der auf einer Stromabwärtsseite
der Drosselklappe erzeugt wird. Dementsprechend schwankt, wenn ein
Bremspedal des Bremssystems 56 des Fahrzeugs VE, welches
den oben erwähnten Kraftverstärker verwendet,
niedergedrückt
wird, der Einlaß-Vakuumdruck
durch die Betätigung
des Bremskraftverstärkers.
Daher ändert
sich die Menge des Wandfluß-Kraftstoffs
durch diese Schwankung des Einlaß-Vakuumdrucks, und daher wird
das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis unter
dem Betriebszustand des Bremskraftverstärkers magerer als dasjenige
unter dem Außer-Betrieb-Zustand des
Bremskraftverstärkers. Der
Betriebszustand des Bremskraftverstärkers kann durch Prüfen des
Bremsschalters des Bremssystems 56 entschieden werden.
Das heißt,
wenn der Bremsschalter des Bremssystems 56 sich im EIN-Zustand
befindet, wird entschieden, daß der
Bremskraftverstärker
arbeitet. Ferner wird, wenn der Bremsschalter des Bremssystems 56 sich
im AUS-Zustand befindet, entschieden, daß der Bremskraftverstärker nicht
arbeitet.A so-called hydro-Vac, which is a type of hydro-vacuum brake system and mounted on a brake system, is arranged such that when a brake pedal is not depressed, a vacuum pressure generated downstream of the throttle valve is applied to two chambers which are divided a cylinder are formed by means of a piston, so that a braking power of a brake system is supported. Further, when the brake pedal is depressed, one of the two chambers is connected to the atmosphere by switching a valve attached thereto. By this valve actuation, a pressure difference is created between the two chambers, and therefore the piston is moved to move a hydraulic piston which is connected to a tip end of a push rod of the piston. This movement of the hydraulic piston amplifies a hydraulic pressure supplied from a master cylinder. The increased hydraulic pressure is supplied to each wheel cylinder. Further, there is a so-called master vac for increasing a pressing force of the master cylinder on this side of the master cylinder. This Master Vac uses a pressure increase principle which is the same as the HydroVac. Both the Hydro-Vac and the Master Vac are a brake booster that uses a vacuum pressure generated on a downstream side of the throttle. Accordingly, when a brake pedal of the braking system fluctuates 56 of the vehicle VE which uses the above-mentioned booster is depressed, the intake vacuum pressure by the operation of the brake booster. Therefore, the amount of wall-flow fuel changes by this fluctuation of the intake vacuum pressure, and therefore the exhaust air-fuel ratio becomes leaner under the operating condition of the brake booster than that under the brake booster out-of-state. The operating state of the brake booster can be checked by checking the brake switch of the brake system 56 be decided. That is, when the brake switch of the brake system 56 is in the ON state, it is decided that the brake booster is working. Further, when the brake switch of the brake system tems 56 is in the OFF state, decided that the brake booster is not working.
Zu Zustand (c):To state (c):
Manche
Motoren sind derart angeordnet, daß diese vorher den instabilen
Bereich einer Zylinderverteilung bestimmen, indem die Last des Motors
und die Motordrehzahl als Parameter behandelt werden. Dieser instabile
Zylinderverteilungsbereich ist ein Bereich, in welchem das Luft/Kraftstoff-Verhältnis infolge
der Zylinderverteilung instabil wird. Der Motor 1, welcher
bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendet wird, ist derart angeordnet, daß vorher der instabile Zylinderverteilungsbereich
bestimmt wird, indem die Last des Motors als Parameter behandelt
werden. Daher tritt, wenn der Motor 1 in den instabilen
Zylinderverteilungsbereich versetzt wird, eine Schwankung des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
unter dem insta bilen Zylinderverteilungsbereich hin zu einer fetten
Seite bzw. einer mageren Seite auf. Die Entscheidung bezüglich des
instabilen Zylinderverteilungsbereichs wird durch das ECM 2 auf
der Grundlage der Information durchgeführt, welche den Betriebszustand
des Fahrzeugs anzeigt.Some engines are arranged to previously determine the unstable range of a cylinder distribution by treating the load of the engine and the engine speed as parameters. This unstable cylinder distribution area is a range in which the air-fuel ratio becomes unstable due to the cylinder distribution. The motor 1 used in this embodiment is arranged such that the unstable cylinder distribution area is previously determined by treating the load of the engine as a parameter. Therefore, when the engine occurs 1 is placed in the unstable cylinder distribution area, a fluctuation of the exhaust gas air-fuel ratio under the insta bile cylinder distribution area towards a rich side or a lean side. The decision regarding the unstable cylinder distribution range is made by the ECM 2 is performed on the basis of the information indicating the operating state of the vehicle.
Zu Zustand (d):To state (d):
Generell
umfaßt
ein Fehlzünden
eines Motors ein fettes Fehlzünden
und ein mageres Fehlzünden, und
daher schwankt das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis während eines Fehlzündens des
Motors hin zu einer fetten Seite oder einer mageren Seite. Das ECM 2 dieses
Ausführungsbeispiels
ist derart angeordnet, daß dieses
entscheidet, ob die Fehlzündung
auftritt oder nicht. Das heißt,
der Motor 1 des Fahrzeugs VE ist mit einem Motordiagnosesystem
ausgestattet, welches einen Fehlzündungs-Entscheidungsprozeß aufweist. Daher ist es möglich, die
Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft zu verbieten, wenn entschieden wird, daß der Motor 1 fehlzündet.Generally, misfiring of an engine involves rich misfire and lean misfire, and therefore the exhaust air-fuel ratio fluctuates toward a rich side or a lean side during misfiring of the engine. The ECM 2 This embodiment is arranged to decide whether the misfire occurs or not. That is, the engine 1 of the vehicle VE is equipped with an engine diagnostic system having a misfire decision process. Therefore, it is possible to prohibit the estimation of the fuel property when it is decided that the engine 1 misfires.
Zu Zustand (e):To state (s):
Motoren
sind generell derart angeordnet, daß die EGR-Steuerung durchgeführt wird, um die Emission von
NOx zu verringern. EGR-Gase weisen unverbrannte Komponenten und
inaktive Gase auf, und daher wird das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis während der
EGR-Steuerung instabil und schwankt hin zu einer mageren Seite und
fetten Seite gegenüber
dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis während der
EGR-Verbotsperiode Wie aus 1 ersichtlich,
ist das ECM 2 mit dem EGR-System 58 zum Durchführen einer
EGR-Steuerung verbunden. Ferner ist das ECM 2 derart angeordnet,
daß der
Zustand (e) anhand eine EGR-Durchführung anzeigenden Signals von
dem EGR-System 58 geprüft
wird.Engines are generally arranged such that EGR control is performed to reduce the emission of NOx. EGR gases have unburned components and inactive gases, and therefore the exhaust air-fuel ratio becomes unstable during the EGR control and fluctuates toward a lean side and rich side against the air-fuel ratio during the EGR prohibition period How out 1 The ECM is obvious 2 with the EGR system 58 connected to perform an EGR control. Further, the ECM 2 arranged such that the state (e) based on an EGR execution indicative signal from the EGR system 58 is checked.
Zu Zustand (f):To state (f):
Manche
Motoren umfassen ein Drall-Steuerventil in Einlaßkanälen zum Zwecke eines Verbesserns von
Verbrennungen während
eines Niederlastzustands des Motors. Wenn das Drall-Steuerventil geschlossen ist,
so wird die Menge des Wandfluß-Kraftstoffs geändert. Das
heißt,
eine Geschwindigkeit von Luft in dem Einlaßkanal wird durch Schließen des
Drall-Steuerventils
erhöht,
und daher wird die Menge des Wandflusses des Kraftstoffs verringert.
Dementsprechend beeinträchtigt
das Umschalten zwischen offen und geschlossen des Drall-Steuerventils das
Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis.
Wie aus 1 ersichtlich, umfaßt der Motor 1 das Drall-Steuerventil 51,
welches mit dem Betriebsschalter 52 verbunden ist. Der
Betriebsschalter 52 ist mit dem ECM 2 verbunden
und sendet ein Signal an das ECM 2, welches den Betriebszustand
des Drall-Steuerventils 52 anzeigt.
Daher kann das ECM 2 den Zustand (f) anhand des Umschaltens
zwischen offen und geschlossen des Drall-Steuerventils 51 prüfen.Some engines include a swirl control valve in intake ports for the purpose of improving combustion during a low load condition of the engine. When the swirl control valve is closed, the amount of wall-flow fuel is changed. That is, a speed of air in the intake passage is increased by closing the swirl control valve, and therefore the amount of wall flow of the fuel is reduced. Accordingly, the switching between open and closed of the swirl control valve affects the exhaust gas air-fuel ratio. How out 1 can be seen, the engine includes 1 the swirl control valve 51 , which with the operating switch 52 connected is. The operating switch 52 is with the ECM 2 connected and sends a signal to the ECM 2 , which indicates the operating state of the swirl control valve 52 displays. Therefore, the ECM 2 the state (f) based on the switching between open and closed of the swirl control valve 51 check.
Zu Zustand (g):To state (g):
Der
Motor 1 des Fahrzeugs VE ist mit dem Automatikgetriebe 60 mit
einer Sperrvorrichtung verbunden. Daher steigt die Motordrehzahl
in einem Entsperrzustand schnell an und fällt schnell ab, verglichen
mit der Motordrehzahl in einem Sperrzustand. Das heißt, das
Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
in dem Entsperrzustand neigt dazu, instabil zu sein, und schwankt
hin zu einer mageren Seite und einer fetten Seite, verglichen mit
demjenigen in dem Sperrzustand. Das ECM 2 ist derart angeordnet,
daß es
den Sperrzustand des Drehmomentwandlers des Automatikgetriebes 60 erfaßt.The motor 1 of the vehicle VE is with the automatic transmission 60 connected to a locking device. Therefore, the engine speed rapidly increases in an unlocked state and drops rapidly compared to the engine speed in a lockup state. That is, the exhaust air-fuel ratio in the unlocked state tends to be unstable, and fluctuates toward a lean side and a rich side compared with that in the lock-up state. The ECM 2 is arranged such that it the lock state of the torque converter of the automatic transmission 60 detected.
Zu Zustand (h):To state (h):
Manche
Motoren sind derart angeordnet, daß eine sogenannte Kraftstoffabschaltung
zum Stoppen von Kraftstoff, welcher während einer Verzögerung des
Fahrzeugs zugeführt
wird, um einen Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Im Falle dieses
Motortyps wird die Menge des Wandfluß-Kraftstoffs während des
Kraftstoffabschaltungsvorgangs und unmittelbar nach der Wiederherstellung
des Kraftstoffabschaltungsvorgangs geändert, und daher wird das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis während dieser
Perioden beeinträchtigt.
Der Motor 1 ist derart angeordnet, daß die Kraftstoffabschaltung
gemäß dem Betriebszustand
des Fahrzeugs durchgeführt
wird. Das ECM 2 ist derart angeordnet, daß entschieden
wird, ob die Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird oder nicht. Daher
kann das ECM 2 den Zustand (h) prüfen.Some engines are arranged so that a so-called fuel cut to stop of fuel supplied during deceleration of the vehicle to improve fuel economy. In the case of this type of engine, the amount of wall-flow fuel is changed during the fuel cutoff operation and immediately after the fuel cutoff operation is restored, and therefore the exhaust gas air-fuel ratio is deteriorated during these periods. The motor 1 is arranged such that the fuel cut is performed according to the operating condition of the vehicle. The ECM 2 is arranged so that it is decided whether the fuel cut is performed or not. Therefore, the ECM 2 check the condition (h).
In
dem Flußdiagramm
von 42 sind die Schritte S122,
S124, S126, S128, S130, S131, S133 und S135 vorgesehen, um zu prüfen, ob
jede der Verzögerungszeiten
c bis VERZÖGERUNG8#
abgelaufen ist oder nicht. Der Grund für ein Aufnehmen der Schritte
zum Prüfen
verschiedener Verzögerungszeiten
als Verbotsperiode ist, daß das
Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
unmittelbar nach Ablauf der verschiedenen Verbotszustände (A)
bis (H) während
dieser Zeitperiode instabil ist. Daher wird während dieser Zeitperioden die
Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft verboten. Wie aus obiger Erläuterung
deutlich hervorgeht, umfaßt
die Zeitperiode VERZÖGERUNG#1
unmittelbar nach dem Verbot des Spülvorgangs, die Zeitperiode
VERZÖGERUNG#2 unmittelbar
nach dem Ausschalten des Bremsschalters, die Zeitperiode VERZÖGERUNG#3
unmittelbar nach dem Verschieben in den stabilen Zylinderverteilungsbereich,
die Zeitperiode VERZÖGERUNG#4
unmittelbar nach Beenden der Fehlzündung, die Zeitperiode VERZÖGERUNG#5
unmittelbar nach einem Verbieten der EGR, die Zeitperiode VERZÖGERUNG#6
unmittelbar nach dem Umschalten des Drall-Steuerventils, die Zeitperiode
VERZÖGERUNG#7
unmittelbar nach dem Steuern und die Zeitperiode VERZÖGERUNG#8
unmittelbar nach der Wiederherstellung der Kraftstoffabschaltung.
Eine praktische Zeitlänge
jeder Verzögerungszeit wird
bestimmt durch ein Durchführen
verschiedener Tests für
Abstimmungsprozeduren.In the flow chart of 42 For example, steps S122, S124, S126, S128, S130, S131, S133, and S135 are provided to check whether or not each of the delay times c to DELAY # has elapsed. The reason for taking the steps for checking various delay times as the prohibition period is that the exhaust gas air-fuel ratio is instable immediately after the lapse of the various prohibition states (A) to (H) during this period of time. Therefore, the estimation of the fuel property is prohibited during these time periods. As clearly understood from the above explanation, the DELAY # 1 time period immediately after the purge prohibition period, the DELAY # 2 time period immediately after the brake switch is turned off, the DELAY # 3 time period immediately after the shift to the stable cylinder distribution area, the DELAY # period 4 immediately after completion of the misfire, the DELAY # 5 time period immediately after prohibiting the EGR, the DELAY # 6 time period immediately after the swirl control valve is switched, the DELAY # 7 time period immediately after the control and the DELAY # 8 time period immediately after the restoration of fuel cut. A practical time length of each delay time is determined by performing various tests for voting procedures.
Das
ECM 2 entscheidet, ob der Spülvorgang verboten ist oder
nicht, auf der Grundlage eines Ausgangssignals zu einem Spülventil
des Kraftstoffverdunstungs-Steuersystems 54. Das ECM 2 entscheidet,
auf der Grundlage eines Ausgangssignals zu einem EGR-Ventil des
EGR-Systems 58, ob die EGR-Steuerung verboten ist oder
nicht. Das ECM 2 entscheidet auf der Grundlage eines Ausgangssignals
von dem Betriebsschalter 52, ob das Drall-Steuerventil 51 in
Betrieb ist oder nicht. Das ECM 2 entscheidet auf der Grundlage
eines Ausgangssignals zu einer Magnetspule zum Ändern des Zustand der Überbrückungskupplung
des Automatikgetriebes 60, ob das Automatikgetriebe 60 in
den Sperrzustand versetzt wird oder nicht. Das ECM 2 entscheidet
auf der Grundlage eines durch die Motorlast und die Motordrehzahl
entschiedenen Betriebspunkts und eines zuvor vorbereiteten Kennfelds,
welches den stabilen Zylinderverteilungsbereich anzeigt, ob der
Motor 1 in den stabilen Zylinderverteilungsbereich versetzt
wird oder nicht. Das ECM 2 entscheidet anhand des Ergebnisses
eines durch das ECM 2 ausgeführten Fehlzündungsentscheidungsprogramms,
ob die Fehlzündung
erzeugt wird oder nicht. Das ECM 2 entscheidet anhand des
Ergebnisses des durch das ECM 2 ausgeführten Kraftstoffeinspritz-Steuerprogramms,
ob die Kraftstoffabschaltung ausgeführt wird oder nicht, und ob
die Wiederherstellung der Kraftstoffabschaltung ausgeführt wurde.The ECM 2 decides whether the purge operation is prohibited or not based on an output signal to a purge valve of the fuel evaporation control system 54 , The ECM 2 decides, based on an output signal to an EGR valve of the EGR system 58 whether the EGR control is prohibited or not. The ECM 2 decides based on an output signal from the operation switch 52 whether the swirl control valve 51 in operation or not. The ECM 2 decides on a basis of an output signal to a solenoid for changing the state of the lock-up clutch of the automatic transmission 60 whether the automatic transmission 60 is put in the locked state or not. The ECM 2 decides whether the engine decides based on an operating point decided by the engine load and the engine speed and a previously prepared map indicating the stable cylinder distribution area 1 is placed in the stable cylinder distribution area or not. The ECM 2 decides on the result of one by the ECM 2 executed misfire decision program, whether the misfire is generated or not. The ECM 2 decides based on the result of the ECM 2 running fuel injection control program, whether the fuel cut is executed or not, and whether the restoration of the fuel cut has been carried out.
Das
heißt,
wenn die Abtastung der Ausgangsdaten bezüglich des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses selbst
unter Zustän den
durchgeführt
wird, in welchen das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
schwankt, so wird die Genauigkeit der Abtastdaten stark verschlechtert.
Diese Verschlechterung der Daten verschlechtert ferner die Genauigkeit
der Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft. Dementsprechend ist das vorliegende Ausführungsbeispiel
derart angeordnet, daß die
Abtastung der Ausgangsdaten unter den oben erwähnten verbotenen Zuständen verboten
wird, um zu verhindern, daß sich
die Schätzgenauigkeit
verschlechtert.The
is called,
when the sampling of the output data regarding the exhaust gas air-fuel ratio itself
under states
carried out
in which the exhaust air / fuel ratio
varies, the accuracy of the sampling data is greatly degraded.
This deterioration of the data further deteriorates the accuracy
the estimate
the fuel property. Accordingly, the present embodiment
arranged such that the
Sampling of the output data is prohibited under the above-mentioned prohibited conditions
is to prevent that from happening
the estimation accuracy
deteriorated.
Nach
der Ausführung
des in 42 dargestellten Flußdiagramms
kehrt die Routine zu dem Schritt S82 zurück, in welchem das ECM 2 das
Schätzungszulässigkeits-Entscheidungs-Flag
EAF prüft
und entscheidet, ob EAF = 1 ist oder nicht. Wenn die Entscheidung
in dem Schritt S64 verneinend ist (EAF = 0), das heißt, wenn
entschieden wird, daß die
Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft verboten ist, so fährt die Routine mit einem Schritt
S93 fort.After the execution of in 42 In the flow chart shown, the routine returns to step S82, in which the ECM 2 the estimation permission decision flag EAF checks and decides whether EAF = 1 or not. If the decision in the step S64 is negative (EAF = 0), that is, if it is decided that the estimation of the fuel property is prohibited, the routine proceeds to a step S93.
In
dem Schritt S83 setzt das ECM 2 die Abtastanzahl SA1 auf
0 (SA1←0).
In einem Schritt S84, welcher auf den Schritt S83 folgt, löscht das
ECM 2 sämtliche
der gespeicherten Daten des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
und der tatsächlichen
Einspritz-Impulsbreite. Der Grund für eine Initialisierung der
Abtastanzahl SA1 auf 0 und eine Löschung sämtlicher der gespeicherten
Daten ist, daß die
Analyse des Antwortverhaltens des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
Daten für
eine vorbestimmte Periode ausgehend von einem Start bis zu einem
Ende des Übergangs
benötigt,
und daß,
wenn ungenaue Daten in den gespeicherten Daten enthalten sind, die
Genauigkeit der Analyse verschlechtert wird.In step S83, the ECM sets 2 the sampling number SA1 is 0 (SA1 ← 0). In a step S84 following the step S83, the ECM clears 2 all of the stored data of the exhaust gas air-fuel ratio and the actual injection pulse width. The reason for initializing the sampling number SA1 to 0 and clearing all the stored data is that the analysis of the exhaust gas air-fuel ratio response requires data for a predetermined period from a start to an end of the transition, and that, if inaccurate data is included in the stored data, the accuracy of the analysis is degraded.
Hingegen
fährt die
Routine, wenn die Entscheidung in dem Schritt S82 bejahend ist (EADF
= 1), das heißt,
wenn entschie den wird, daß die
Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft zulässig
ist, mit einem Schritt S7 fort, welcher der gleiche wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel
ist, um die Schätzung
der Kraftstoffeigenschaft durchzuführen.On the other hand, if the decision in the step S82 is affirmative (EADF = 1), the routine moves That is, when it is decided that the estimation of the fuel property is allowable, it proceeds to a step S7 which is the same as the first embodiment to perform the estimation of the fuel property.
Nachfolgend
wird ein fünftes
Ausführungsbeispiel
des Systems zur Erfassung einer Kraftstoffeigenschaft beschrieben.following
becomes a fifth
embodiment
of the fuel property detection system.
Ein
Grundaufbau des fünften
Ausführungsbeispiels
ist der gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt
in 1. Ferner verwendet die Routine zur Schätzung der
Kraftstoffeigenschaft des fünften Ausführungsbeispiels
die durch das Flußdiagramm
von 28 des fünften Ausführungsbeispiels dargestellte Routine.
Ferner verwendet das fünfte
Ausführungsbeispiel
die Kraftstoffeigenschafts-Umschalt-Entscheidungsprozedur, welche
in dem Flußdiagramm
von 24 dargestellt ist, und bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet wird.A basic structure of the fifth embodiment is the same as in the first embodiment shown in FIG 1 , Further, the fuel property estimation routine of the fifth embodiment uses the flowchart of FIG 28 of the fifth embodiment. Further, the fifth embodiment uses the fuel property switching decision procedure shown in the flowchart of FIG 24 is shown, and is used in the second embodiment.
Das
heißt,
das fünfte
Ausführungsbeispiel
ist derart angeordnet, daß ein
mittlerer Kraftstoff mit einer mittleren Flüchtigkeit als Bezugskraftstoff
verwendet wird, im Gegensatz zu dem vierten Ausführungsbeispiel, bei welchem
ein schwerer Kraftstoff mit einer niedrigen Flüchtigkeit verwendet wird. Ferner
ist bei diesem fünften
Ausführungsbeispiel
ein Benzin mit einer hohen Flüchtigkeit
bezüglich
des Bezugskraftstoffs definiert als Leichtbenzin, und ein Benzin
mit einer niedrigen Flüchtigkeit
bezüglich
des Bezugskraftstoffs ist definiert als Schwerbenzin. Bei der Prozedur
zum Entscheiden der Kraftstoffeigenschaft wird eine Differenz zwischen
der Grenzfrequenz des Betriebsmodells und der Grenzfrequenz des
Normmodells berechnet, und die Kraftstoffeigenschaft des in der
Praxis verwendeten Benzins wird entschieden, indem die Differenz
zwischen den Grenzfrequenzen und eine Toleranz (zulässiger Bereich)
davon verglichen werden. Durch Vorsehen der Toleranz wird es, selbst
wenn die Grenzfrequenz des zu entscheidenden Kraftstoffs bezüglich derjenigen
des Bezugskraftstoffs dispergiert, möglich, die Kraftstoffeigenschaft
des in der Praxis verwendeten Kraftstoffs zu entscheiden. Ebenso
wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist es bei dem fünften
Ausführungsbeispiel
notwendig, vorher Tabellenwertes vorzusehen, welche zum Berechnen
des Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten KAS
für jede
der drei Kraftstoffarten, entsprechend den Graphen von 18 bis 22,
benötigt
werden.That is, the fifth embodiment is arranged such that a middle fuel having a mean volatility is used as a reference fuel, in contrast to the fourth embodiment in which a heavy fuel having a low volatility is used. Further, in this fifth embodiment, a gasoline having a high volatility with respect to the reference fuel is defined as a light gasoline, and a gasoline having a low volatility with respect to the reference fuel is defined as heavy gasoline. In the fuel property judgment procedure, a difference between the cutoff frequency of the operation model and the cutoff frequency of the standard model is calculated, and the fuel property of the gasoline used in the practice is decided by comparing the difference between the cutoff frequencies and a tolerance (allowable range) thereof , By providing the tolerance, even if the cut-off frequency of the fuel to be decided with respect to that of the reference fuel disperses, it becomes possible to decide the fuel property of the fuel used in practice. As with the second embodiment, in the fifth embodiment, it is necessary to previously provide table values which are used to calculate the post-start increase correction coefficient KAS for each of the three types of fuel, according to the graphs of FIG 18 to 22 to be needed.
In 29 bis 35 ist
ein sechstes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Systems
zur Schätzung
einer Kraftstoffeigenschaft dargestellt. Das sechste Ausführungsbeispiel
ist generell das gleiche wie das vierte Ausführungsbeispiel, außer, daß die Kraftstoffeigenschafts-Umschalt-Entscheidungsprozedur, welche
die gleiche ist wie die durch das Flußdiagramm von 26 des dritten Ausführungsbeispiels dargestellte,
verwendet wird. Das heißt,
anstelle der Schritte S8 und S9 werden die Schritte S71 und S72
ausgeführt, welche
die gleichen sind, wie jene in 25 des
dritten Ausführungsbeispiels
dargestellten Schritte. Daher wird die Erläuterung der geänderten
Schritte S71 und S72 hier ausgelassen. Ferner ist, wie durch das
Flußdiagramm
von 30 dargestellt, die KAS-Berechnungsprozedur
des sechsten Ausführungsbeispiels
teilweise verschieden von dem Flußdiagramm von 17. Schritte, welche die gleichen sind wie die
Schritte von 17 bei dem ersten, werden durch
die gleichen Schritt-Bezugszeichen
bezeichnet. Nachfolgend erfolgt eine Erläuterung bezüglich verschiedener Schritte
S91, S92, S93, S94, S95 und S96 von den entsprechenden Schritten
des Flußdiagramms
von 17.In 29 to 35 is a sixth embodiment of the system according to the invention for estimating a fuel property shown. The sixth embodiment is generally the same as the fourth embodiment except that the fuel property switching decision procedure which is the same as that through the flowchart of FIG 26 of the third embodiment is used. That is, instead of steps S8 and S9, steps S71 and S72 which are the same as those in FIG 25 of the third embodiment illustrated steps. Therefore, the explanation of the changed steps S71 and S72 will be omitted here. Further, as indicated by the flowchart of FIG 30 2, the KAS calculation procedure of the sixth embodiment is partly different from the flowchart of FIG 17 , Steps that are the same as the steps of 17 at the first, are denoted by the same step reference numerals. Explanation will be made below regarding various steps S91, S92, S93, S94, S95 and S96 from the respective steps of the flowchart of FIG 17 ,
In
dem Schritt S91 liest das ECM 2 den Kraftstoffeigenschaftsschätzwert FC,
welcher in der Unterroutine der Kraftstoffeigenschaftsschätzung geschätzt wird,
welche die gleiche ist wie die des in 26 des
dritten Ausführungsbeispiels
dargestellten Flußdiagramms.In step S91, the ECM reads 2 the fuel property estimated value FC which is estimated in the subroutine of the fuel property estimation which is the same as that of in 26 of the third embodiment shown flow chart.
In
dem Schritt S92, welcher auf den Schritt S42 folgt, berechnet das
ECM 2 TKAS durch ein Wiederauffinden aus einer Tabelle
entsprechend einem Kennfeld von 31 von
erfaßten
Kühlwassertemperatur
Tw und dem Kraftstoffeigenschaftsschätzwert.In the step S92 following the step S42, the ECM calculates 2 TKAS by retrieving from a table according to a map of 31 of detected cooling water temperature Tw and the fuel property estimated value.
In
einem Schritt S93, welcher auf den Schritt S92 folgt, berechnet
das ECM 2 KASS durch ein Wiederauffinden aus einer Tabelle
entsprechend einem Kennfeld von 32 von
der Kühlwassertemperatur
Tw und dem Kraftstoffeigenschaftsschätzwert.In a step S93 following the step S92, the ECM calculates 2 KASS by retrieving from a table according to a map of 32 from the cooling water temperature Tw and the fuel property estimated value.
In
einem Schritt S94, welcher auf den Schritt S92 folgt, berechnet
das ECM 2 TNKAS durch ein Wiederauffinden aus einer Tabelle
entsprechend einem Kennfeld von 33 von
der erfaßten
Motordrehzahl Ne und dem Kraftstoffeigenschaftsschätzwert.In a step S94 following the step S92, the ECM calculates 2 TNKAS by retrieving from a table according to a map of 33 from the detected engine speed Ne and the fuel property estimated value.
Ferner
berechnet das ECM 2 in dem Schritt S95, welcher auf eine
Negativentscheidung in dem Schritt S42 folgt, TNKAS durch ein Wiederauffinden
aus einer Tabelle entsprechend einem Kennfeld von 34 von der Kühlwassertemperatur
Tw und dem Kraftstoffeigenschaftsschätzwert.Furthermore, the ECM calculates 2 in the step S95 following a negative decision in the step S42, TNKAS by retrieval from a table according to a map of 34 from the cooling water temperature Tw and the fuel property estimated value.
Außerdem berechnet
das ECM 2 in dem Schritt S96, welcher auf den Schritt S52
folgt, TNKASS durch ein Wiederauffinden aus einer Tabelle entsprechend
einem Kennfeld von 35 von der Kühlwassertemperatur
Tw und dem Kraftstoffeigenschaftsschätzwert.In addition, the ECM calculates 2 in the step S96 following the step S52, TNKASS by retrieval from a table according to a map of 35 from the cooling water temperature Tw and the fuel property estimated value.
Wie
in 31 und 32 deutlich
dargestellt, nehmen TKAS und KASS jeweils kleiner Werte gemäß der Senkung
der Kühlwassertemperatur
Tw unter einer konstanten Kraftstoffeigenschaft FC an und nehmen größere Werte
gemäß der Änderung
der Kraftstoffeigenschaft von leicht zu schwer unter einer konstanten Kühlwassertemperatur
Tw an. Ferner nehmen, wie in 34 und 35 dargestellt,
TMKAS und TMKASS jeweils größere Werte
entsprechend dem Anstieg der Kühlwassertemperatur
Tw unter einer konstanten Kraftstoffeigenschaft FC an und nehmen
größere Werte
gemäß der Umschaltung
der Kraftstoffeigenschaft von schwer zu leicht unter einer konstanten
Kühlwassertemperatur
Tw an. Ferner ist, wenn der Kraftstoffeigenschaftsschätzwert und
die Kühlwassertemperatur
konstant sind, TKAS größer als
KASS, und TMKAS ist größer als
TMKASS.As in 31 and 32 clearly shown, TKAS and KASS respectively take small values according to the lowering of the cooling water temperature Tw under a constant fuel property FC, and assume larger values according to the change of the fuel property from slightly too heavy below a constant cooling water temperature Tw. Further, as in 34 and 35 7, TMKAS and TMKASS respectively indicate larger values corresponding to the increase of the cooling water temperature Tw under a constant fuel property FC, and adopt larger values according to the switching of the fuel property from hard to slightly below a constant cooling water temperature Tw. Further, when the fuel property estimated value and the cooling water temperature are constant, TKAS is greater than KASS, and TMKAS is greater than TMKASS.
Bei
dem derart angeordneten sechsten Ausführungsbeispiel werden Tabellenwerte,
welche zum Berechnen des Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS verwendet werden, gemäß dem Kraftstoffeigenschaftsschätzwert FC
bestimmt, welcher als kontinuierliche Werte behandelt wird. Ferner
wird die Berechnungsgenauigkeit des Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS weiter verbessert.at
the thus arranged sixth embodiment, table values,
which for calculating the post-start increase correction coefficient
KAS, according to the fuel property estimate FC
determines which is treated as continuous values. Further
becomes the calculation accuracy of the post-start increase correction coefficient
KAS further improved.
In 36 bis 41 ist
ein siebtes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Systems
zur Schätzung
einer Kraftstoffeigenschaft dargestellt.In 36 to 41 shows a seventh embodiment of the system according to the invention for estimating a fuel property.
Das
siebte Ausführungsbeispiel
ist generell das gleiche wie das sechste Ausführungsbeispiel, außer, daß die in 36 dargestellte KAS-Berechnungsprozedur anstelle
der in 30 dargestellten verwendet
wird. Dieses siebte Ausführungsbeispiel
ist derart angeordnet, daß die
Schritte zum Berechnen von KAS vermindert werden, indem ein Kraftstoffeigenschaftskorrekturwert
KFC entsprechend dem Kraftstoffeigenschafts schätzwert FC verwendet wird, eine
Korrektur von auf Schwerstbenzin abgestimmten Daten mittels des
verwendeten Kraftstoffeigenschaftskorrekturwerts KFC erfolgt und
der des Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizient
KAS auf der Grundlage der korrigierten Daten berechnet wird. Genauer
werden Schritte S101 und S102 bis S115 neu in die KAS-Berechnung
des siebten Ausführungsbeispiels
hinzugefügt.The seventh embodiment is generally the same as the sixth embodiment except that the in 36 illustrated KAS calculation procedure instead of in 30 is shown used. This seventh embodiment is arranged such that the steps for calculating KAS are reduced by using a fuel property correction value KFC corresponding to the fuel property estimation value FC, correction of heavy fuel gas adjusted data by the used fuel property correction value KFC, and the post-start increase correction coefficient KAS is calculated on the basis of the corrected data. More specifically, steps S101 and S102 to S115 are newly added to the KAS calculation of the seventh embodiment.
In
dem Schritt S101, welcher auf den Schritt S91 folgt, berechnet das
ECM 2 den Kraftstoffeigenschaftskorrekturwert KFS durch
ein Wiederauffinden aus einer Tabelle entsprechend dem Graphen von 37 von dem Kraftstoffeigenschaftsschätzwert FC.
Wie in 37 dargestellt, nimmt der Kraftstoffeigenschaftskorrekturwert
KFC einen Maximalwert 1,0 an, wenn die Kraftstoffeigenschaft am
schwersten ist, und verringert sich allmählich gemäß der Umschaltung der Kraftstoffeigenschaft
von schwer zu leicht.In the step S101 following the step S91, the ECM calculates 2 the fuel property correction value KFS by retrieving from a table corresponding to the graph of 37 from the fuel property estimate FC. As in 37 That is, when the fuel property is the heaviest, the fuel property correction value KFC assumes a maximum value of 1.0, and gradually decreases from hard to light in accordance with the fuel property switching.
In
dem Schritt S102, welcher auf den Schritt S43 folgt, berechnet das
ECM 2 einen auf Schwerstbenzin abgestimmten TKAS durch
ein Wiederauffinden aus einer Tabelle entsprechend einem Graphen
von 38 von der Kühlwassertemperatur
Tw.In step S102 following step S43, the ECM calculates 2 a TKAS tuned to heavy gasoline by retrieving from a table corresponding to a graph of 38 from the cooling water temperature Tw.
In
dem Schritt S103 berechnet das ECM 2 einen auf Schwerstbenzin
abgestimmten TMKAS durch ein Wiederauffinden aus einer Tabelle entsprechend
einem Graphen von 39 von der Kühlwassertemperatur Tw.In step S103, the ECM calculates 2 a heavy fuel gas tuned TMKAS by retrieving from a table corresponding to a graph of 39 from the cooling water temperature Tw.
In
dem Schritt S104 berechnet das ECM 2 einen Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwert
TKASF entsprechend der Kraftstoffeigenschaft und eine Nachstart-Erhöhungs-Verringerungs-Zeitrate TMKASF
entsprechend der Kraftstoffeigenschaft anhand des berechneten TKAS
und TMKAS und der folgenden Gleichungen (38-1) und (38-2): TKASF = TKAS × KFC (38-1) TMKASF = TMKAS × KFC (38-2) In step S104, the ECM calculates 2 a post-start increase water temperature correction value TKASF corresponding to the fuel property and a post-start increase decreasing time rate TMKASF corresponding to the fuel property from the calculated TKAS and TMKAS and the following equations (38-1) and (38-2): TKASF = TKAS × KFC (38-1) TMKASF = TMKAS × KFC (38-2)
In
dem Schritt S105 berechnet das ECM 2 einen auf Schwerstbenzin
abgestimmten KASS durch ein Wiederauffinden aus einer Tabelle entsprechend
einem Graphen von 40 von der Kühlwassertemperatur Tw.In step S105, the ECM calculates 2 a heavy fuel gas KASS by retrieving from a table corresponding to a graph of 40 from the cooling water temperature Tw.
In
dem Schritt S106 berechnet das ECM 2 einen auf Schwerstbenzin
abgestimmten TMKASS durch ein Wiederauffinden aus einer Tabelle
entsprechend einem Graphen von 41 von
der Kühlwassertemperatur
Tw.In step S106, the ECM calculates 2 a heavy fuel gas tuned TMKASS by retrieval from a table corresponding to a graph of 41 from the cooling water temperature Tw.
In
dem Schritt S107 berechnet das ECM 2 einen zweiten Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwert
TKASDF entsprechend der Kraftstoffeigenschaft und eine zweite Nachstart-Erhöhungs-Verringerungs-Zeitrate
TMKASSF entsprechend der Kraftstoffeigenschaft anhand des berechneten
TKASS und TMKASS und der folgenden Gleichungen (39-1) und (39-2): TKASF = TKAS × KFC (39-1) TMKASF = TMKAS × KFC (39-2) In step S107, the ECM calculates 2 a second post-start increase water temperature correction value TKASDF corresponding to the fuel property; and a second post-start increase decrease time rate TMKASSF corresponding to the fuel property from the calculated TKASS and TMKASS and the following equations (39-1) and (39-2): TKASF = TKAS × KFC (39-1) TMKASF = TMKAS × KFC (39-2)
Ferner
berechnet das ECM 2 in dem Schritt S108, welcher auf den
Schritt S94 folgt, einen KAS anhand der berechneten KASSF, TNKAS,
TMKASSF und der folgenden Gleichung (40): KAS = TKASF × TNKAS
+ KASSF (40) Furthermore, the ECM calculates 2 in the step S108 following the step S94, a KAS based on the calculated KASSF, TNKAS, TMKASSF and the following equation (40): KAS = TKASF × TNKAS + KASSF (40)
In
dem Schritt S109 speichert das ECM 2 den berechneten Korrekturwert
TKAS und KASS in adressierten Abschnitten TKASn-1 und
KASSn-1 des EEPROM, so daß das ECM 2 selbst
dann richtig arbeitet, wenn der Starterschalter sich in dem AUS-Zustand
befindet.In step S109, the ECM stores 2 the calculated correction value TKAS and KASS in addressed sections TKAS n-1 and KASS n-1 of the EEPROM, so that the ECM 2 even when the starter switch is in the OFF state.
In
der nächsten
Routine wird ein Starterschalter in den AUS-Zustand versetzt, das
heißt,
der Motor 1 wurde gestartet, die Routine fährt ausgehend
von dem Schritt S42 mit dem Schritt S110 fort, um einen Dämpfungsvorgang
auszuführen.In the next routine, a starter switch is set in the OFF state, that is, the engine 1 has been started, the routine proceeds from step S42 to step S110 to execute a damping operation.
In
dem Schritt S110 berechnet das ECM 2 einen aktuellen Nachstart-Erhöhung-Wassertemperatur-Korrekturwert
TKASF entsprechend einem Schwerstbenzin durch Subtrahieren des berechneten
TMKASF von dem vorhergehenden Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwert TKASFn-1(TKASF←TKASFn-1-TMKASF).In step S110, the ECM calculates 2 a current post-start increase water temperature correction value TKASF corresponding to a heavy gasoline by subtracting the calculated TMKASF from the previous post-start increase water temperature correction value TKASF n-1 (TKASF ← TKASF n-1 -TMKASF).
In
dem Schritt S111 entscheidet das ECM 2, ob TKASF < 0 ist oder nicht.
Wenn die Entscheidung in dem Schritt S111 bejahend ist, so fährt die
Routine in einem Schritt S112 fort, in welchem der Nachstart-Erhöhungs-Wassertemperatur-Korrekturwert
TKASF entsprechend einem Schwerstbenzin auf Null gesetzt wird (TKASF← = 0). Wenn
die Entscheidung in dem Schritt S111 negativ ist, so fährt die
Routine mit einem Schritt S113 fort. Zu einem Zeitpunkt unmittelbar
nach Versetzen des Starterschalters in den AUS-Zustand ist TKASF > 0. Daher fährt die
Routine zu diesem Zeitpunkt mit dem Schritt S113 fort.In step S111, the ECM decides 2 whether TKASF <0 or not. If the decision in the step S111 is affirmative, the routine proceeds to a step S112 in which the post-start increase water temperature correction value TKASF corresponding to a heavy gasoline is set to zero (TKASF ← = 0). If the decision in the step S111 is negative, the routine proceeds to a step S113. At a time immediately after the starter switch is set in the OFF state, TKASF> 0. Therefore, the routine proceeds to step S113 at this time.
In
dem Schritt S113 berechnet die ECM 2 einen aktuellen zweiten
Nachstart-Erhöhungs-Korrekturwert KASSF
entsprechend einem Schwerstbenzin durch Subtrahieren des berechneten
TMKASSF von dem vorhergehenden zweiten Nachstart-Erhöhungs-Korrekturwert KASSFn-1(KASSF←KASSFn-1-TMKASSF).In step S113, the ECM calculates 2 a current second post-start increase correction value KASSF corresponding to a heavy gasoline by subtracting the calculated TMKASSF from the previous second post-start increase correction value KASSF n-1 (KASSF ← KASSF n-1 -TMKASSF).
In
einem Schritt S114 entscheidet das ECM 2, ob KASSF < 0 ist oder nicht.
Wenn die Entscheidung in dem Schritt S114 be jahend ist, so fährt die
Routine mit einem Schritt S115 fort, in welchem KASSF auf Null gesetzt
wird (KASSF←0),
und anschließend
sie mit dem Schritt S94 fort. Wenn die Entscheidung in dem Schritt S114
negativ, fährt
die Routine mit einem Schritt S94 fort.In a step S114, the ECM decides 2 whether KASSF <0 or not. If the decision in the step S114 is affirmative, the routine proceeds to a step S115 in which KASSF is set to zero (KASSF ← 0), and then it proceeds to the step S94. If the decision in step S114 is negative, the routine proceeds to step S94.
Wenn
die Kraftstoffeigenschaft eines in Verwendung befindlichen Benzins
nicht in der Nähe
von Schwerbenzin, sonder in der Nähe von Leichtbenzin ist, so
wird KFC kleiner als 1,0 und daher ist TKAASF < TKAS, TMKASF < TMKAS, KASSF < KASS und TMKASSF < TMKASS.If
the fuel property of a gasoline in use
not nearby
of heavy fuel, but is close to mineral spirits, so
KFC becomes smaller than 1.0 and therefore TKAASF <TKAS, TMKASF <TMKAS, KASSF <KASS and TMKASSF <TMKASS.
Dementsprechend
nimmt in diesem Zustand der Kraftstoffeigenschaft der berechnete
Wert KAS einen Wert an, welcher kleiner ist als der des Schwerstbenzins.
Folglich ist, ähnlich
wie in 30, ein optimaler Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizient
für ein
Benzin gegeben, welches leichter flüchtig ist als Schwerstbenzin.
Ferner ist, wenn Schwerstbenzin praktisch verwendet wird, KFC =
1,0 und daher ist TKAASF = TKAS, TMKASF = TMKAS, KASSF = KASS und
TMKASSF = TMKASS.Accordingly, in this state of the fuel property, the calculated value KAS assumes a value smaller than that of the heavy gasoline. Consequently, similar to in 30 , given an optimal post-start increase correction coefficient for a gasoline, which is more volatile than heavy fuel gas. Further, when heavy gasoline is practically used, KFC = 1.0 and therefore TKAASF = TKAS, TMKASF = TMKAS, KASSF = KASS and TMKASSF = TMKASS.
Dementsprechend
nimmt in diesem Zustand der berechnete Wert KAS einen Wert an, welcher
der gleiche wie bei dem Schwerstbenzin ist.Accordingly
In this state, the calculated value KAS assumes a value which
the same as the heavy fuel gas is.
Bei
dem derart angeordneten siebten Ausführungsbeispiel werden die zur
Berechnung von KAS benötigten
Daten erhalten durch ein bloßes
Abstimmen der in 38 bis 41 dargestellten
Kennlinien bezüglich
Schwerstbenzin. Dies vereinfacht Berechnungsschritte gegenüber jenen
des sechsten Ausführungsbeispiels.In the seventh embodiment thus arranged, the data required for calculating KAS is obtained by merely tuning the in 38 to 41 Characteristics shown with respect to heavy gasoline. This simplifies calculation steps from those of the sixth embodiment.
Obwohl
das vierte, sechste und siebte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel dargestellt
wurde als ein Ausführungsbeispiel,
welches (A) das Kraftstoffeigenschafts-Umschalt-Flag, (B) den Kraftstoffeigenschaftsschätzwert FC
bzw. (C) den Kraftstoffeigenschaftskorrekturwert KFS bezüglich des
Nachstart-Erhöhungs-Korrekturkoeffizienten
KAS entsprechend dem Kraftstoffeinspritzmengen-Korrekturwert verwendet,
ist es selbstverständlich,
daß die
vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt ist. Beispielsweise können der Einspritzmengen-Korrekturwert
von (1) einer Niederfrequenzkomponente (Wandfluß-Kraftstoff), (2) einer Hochfrequenzkomponente
(Wandfluß-Kraftstoff),
(3) einer Wassertemperatur-Erhöhungs-Korrekturgröße, (4) einer
Unverbrannt-Erhöhungs-Korrekturgröße und die
Kraftstoffeinspritzmenge von (5) einer Kraftstoffeinspritzmenge,
(6) einer Beschleunigungsunterbrechungs-Einspritzmenge an die jeweiligen Fälle (A),
(B) und (C) angepaßt
werden.Even though
the fourth, sixth and seventh embodiment of the invention shown
was as an embodiment,
which is (A) the fuel property switching flag, (B) the fuel property estimated value FC
or (C) the fuel property correction value KFS with respect to the
Having-increase correction coefficient
KAS corresponding to the fuel injection amount correction value used
it goes without saying
that the
the present invention is not limited to these. For example, the injection amount correction value
of (1) a low frequency component (wall flow fuel), (2) a high frequency component
(Wall-flow fuel),
(3) a water temperature increase correction amount, (4) a
Unburned increase correction amount and the
Fuel injection amount of (5) a fuel injection amount,
(6) an acceleration interruption injection amount to the respective cases (A),
(B) and (C) adapted
become.
Die
japanische vorläufige
Patentveröffentlichung
Nr. 10-18883 offenbart
genaue Erläuterungen
hinsichtlich (1) und (2), oben erwähnt. Die japanische vorläufige Patentveröffentlichung
Nr. 10-18882 offenbart genaue Erläuterungen zu (3) und (4), oben
erwähnt.
Die japanische vorläufige
Patentveröffentlichung
Nr. 7-63082 offenbart eine genaue Erläuterung zu (5), oben erwähnt. Die
japanische vorläufige
Patentveröffentlichung
Nr. 64-3245 offenbart eine genaue Erläuterung zu (6), oben erwähnt.The
Japanese provisional
Patent publication
No. 10-18883
detailed explanations
with regard to (1) and (2) mentioned above. Japanese Patent Provisional Publication
No. 10-18882 discloses detailed explanations of (3) and (4) above
mentioned.
The Japanese provisional
Patent publication
No. 7-63082 discloses a detailed explanation of (5) mentioned above. The
Japanese provisional
Patent publication
No. 64-3245 discloses a detailed explanation of (6) mentioned above.
Obwohl
die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele
derart dargestellt und beschrieben wurden, daß das Betriebsmodell des in
Verwendung befindlichen Kraftstoffs bestimmt wird durch ein Abtasten
des Antwortverhaltens des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
in Reaktion auf die Kraftstoffeinspritzmenge während der Übergangsphase und ein Steuern
des Parameters des in dem ECM 2 gebildeten Betriebsmodells
derart, daß der
Vorhersagefehler zwischen dem Betriebsmodell und dem Normmodell
eines Bezugskraftstoffs minimiert wird, ist es selbstverständlich,
daß die
vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann
eine Kraftstoffzufuhrmenge als Eingangsgröße anstelle der Kraftstoffeinspritzmenge
verwendet werden. Ferner kann anstelle der Steuerung zum Minimieren
des Vorhersagefehlers eine Steuerung zum Verringern des Vorhersagefehlers
verwendet werden.Although the embodiments of the present invention have been illustrated and described such that the operating model of the fuel in use is determined by sensing the response of the exhaust air-fuel ratio in response to the fuel injection amount during the transient phase and controlling the parameter of the ECM 2 Thus, it should be understood that the present invention is not limited thereto. Thus, in order to minimize the prediction error between the operation model and the standard model of a reference fuel. For example, a fuel supply amount may be used as the input instead of the fuel injection amount. Further, instead of the control for minimizing the prediction error, a control for reducing the prediction error may be used.
Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Abwandlungen und Änderungen
der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
werden Fachleuten auf diesem Gebiet im Lichte der obigen Offenbarung
in den Sinn kommen. Der Umfang der Erfindung ist unter Bezugnahme
auf die folgenden Ansprüche
definiert.Even though
the invention with reference to specific embodiments
of the invention has been described, the invention is not limited to
Embodiments described above
limited.
Modifications and changes
the embodiments described above
Those skilled in the art will be in the light of the above disclosure
come to mind. The scope of the invention is with reference
to the following claims
Are defined.